Modelado y simulación de amortiguadores magnetorreológicos para la reducción de la respuesta sísmica de estructuras mediante simulink.
DOI:
https://doi.org/10.21754/tecnia.v32i2.1402Palabras clave:
magnetoreológico, amortiguadores, Matlab, Simulink, controlResumen
Los dispositivos de control se pueden utilizar para disipar la energía de estructuras sometidas a cargas dinámicas con el fin de reducir el daño estructural y prevenir la falla de las mismas. Los dispositivos de control semiactivo que han recibido una gran atención en los últimos años son los amortiguadores de fluidos magnetorreológicos (MR) debido a su simplicidad mecánica, alto rango dinámico, gran rango de operación de temperatura y bajos requerimientos de potencia. En el presente trabajo de investigación, Matlab y Simulink se utilizan como herramientas computacionales para el modelado y simulación de sistemas de control estructural con amortiguadores magnetorreológicos (MRDs). Para empezar, el modelado se lleva a cabo mediante diagramas de bloques de enlace simultáneo de las ecuaciones diferenciales que gobiernan los modelos matemáticos representativos de MRD. A continuación, se realiza una serie de simulaciones con el fin de replicar los resultados experimentales y poder validar el paso de modelado. Finalmente, los MRD se integran junto con un algoritmo de control semiactivo y una estructura idealizada de diez grados de libertad. El principal resultado esperado es la reducción de la respuesta sísmica (historiales de respuesta, derivas, fuerzas cortantes y momentos de vuelco).
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Citas
[2] Aly, A.M., “Vibration control of buildings using magnetorheological damper: A new control algorithm”, Journal of Engineering, Vol. 2013.
[3] Dyke, S. J., Spencer, B. F., Sain, M. K., y Carlson, J. D., “Experimental verification of semiactive structural control strategies using acceleration feedback”, Conference on Motion and Vibration Control, 1996.
[4] Friedman, A. J. y Dyke, S. J., “Development and experimental validation of a new control strategy considering device dynamics for large-scale mr dampers using real-time hybrid simulation”, Technical report, Intelligent infrastructure Systems Laboratory, 2013.
[5] Jansen, L. M., “Semi-active control strategies for mr dampers: A comparative study”, ASCE Journal of Engineering Mechanics, Vol. 126, 2013.
[6] Chaturvedi, D. K., Modeling and Simulation of Systems Using Matlab and Simulink. CRC Press, 2010.
[7] Bass, B. J., “System identification of a 200 kN magnetorheological fluid damper for structural control in large-scale smart structures”, American Control Conference, 2007.
[8] Friedman, A. J., Dyke, S. J., y Phillips, B. M., “Over-driven control for large-scale mr dampers”, Smart Materials and Structures, 2013.
[9] Jiang, Z. y Christenson, R. E., “A fully dynamic magnetorheological fluid damper model”, Smart Materials and Structures, 2011.
[10] Spencer, B. F., “State of the art of structural control”, Journal of Structural Engineering ASCE, 2003.
[11] Spencer, B. F., Dyke, S. J., Sain, M. K., y Carlson, J. D., “Phenomenological model of a magnetorheological damper”, ASCE Journal of Engineering Mechanics, 1996.
[12] Jansen, L. M., “Semi-active control strategies for mr dampers: A comparative
study”, ASCE Journal of Engineering Mechanics, Vol. 126, 2000.
[13] Guzmán, M. R., “Modelamiento y control de amortiguadores magnetoreológicos para la reducción de la respuesta sísmica en edificios usando Matlab y Simulink”, M.S. thesis. Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú, 2019.
[14] Guzmán, M. R., Guzmán, R. F., “Modelamiento y simulación de sistemas con Simulink. Aplicaciones en ingeniería estructural”, Fondo Editorial de la Universidad de Lima, 2020.
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