Los amortiguadores granulares son dispositivos pasivos utilizados para atenuar vibraciones mecánicas. Presentan múltiples ventajas, aunque su respuesta altamente no lineal requiere una caracterización detallada de sus diferentes respuestas dinámicas. En este seminario charlaremos sobre el estudio de la dinámica de un amortiguador granular mediante técnicas experimentales y simulaciones computacionales, enfoques que buscan analizar el efecto de la frecuencia de excitación, altura del recinto y confinamiento lateral.
Los amortiguadores granulares son dispositivos pasivos usados para atenuar vibraciones mecánicas, formados por un recinto hueco con material granular en su interior conectado a una estructura vibrante. La energía de la estructura vibrante es disipada a través de las colisiones inelásticas y las fuerzas de fricción entre los granos y entre los granos y la pared interna del contenedor.
Los amortiguadores granulares exhiben múltiples ventajas: no son sensibles a los cambios de temperatura, pueden operar en diferentes direcciones y en un rango amplio de frecuencias, presentan amortiguamiento eficiente para cualquier tipo de excitación y son de construcción simple, duradera y económica. Son grandes candidatos para amortiguar vibraciones en ambientes hostiles, pero su respuesta altamente no lineal requiere de una caracterización detallada de sus propiedades dinámicas bajo diferentes condiciones.
Abordamos el estudio de la dinámica de un amortiguador granular haciendo énfasis en el factor de pérdida de energía y la masa aparente de los granos durante la vibración. En primer lugar, analizamos el efecto de la frecuencia de excitación y altura del recinto cuando las partículas alcanzan el techo, en resultados obtenidos mediante medidas experimentales de un amortiguador granular asociado a una base vibratoria. En segundo lugar y a través de simulaciones computacionales, el foco del estudio se encuentra en dilucidar los efectos del confinamiento lateral del recinto mediante la simulación de cavidades 3D, cuasi-2D, cuasi-1D y 1D, en un régimen de excitaciones donde los granos no alcanzan a chocar contra el techo del receptáculo.
Victoria Ferreyra es Doctora en Física (UNLP, 2017) y Becaria Posdoctoral (ANPCyT). Actualmente es Profesora Adjunta en el Departamento de Física de la Universidad Nacional de La Pampa e integrante del Grupo de Física de Sistemas Granulares de la misma casa de estudios.