Estudio experimental de técnicas pasivas de amortiguamiento en una viga en voladizo mediante parches piezoeléctricos y CLD

Resumen

Este trabajo presenta un estudio experimental cuyo objetivo es identificar métodos efectivos para reducir las vibraciones en estructuras ligeras. Se comparan específicamente dos enfoques pasivos aplicados a una viga de aluminio en voladizo: parches piezoeléctricos y recubrimientos viscoelásticos. A diferencia de las soluciones activas, que requieren un consumo constante de energía, los métodos pasivos destacan por su simplicidad, bajo mantenimiento y eficacia a largo plazo.
La primera técnica propuesta utiliza parches piezoeléctricos, con tres valores de capacitancia distintos, ubicados en diferentes zonas de la viga y conectados a dos tipos de circuitos de derivación: resistivo e inductivo. Esta técnica logra una reducción de vibraciones del 92%. La segunda estrategia explora el amortiguamiento de la viga revistiéndola con un material viscoelástico disipativo y diferentes capas constrictoras (constrained layer damping, CLD), alcanzando una reducción del 89%. Ambos enfoques muestran un potencial significativo para reducir vibraciones indeseadas, proporcionando soluciones prácticas para su aplicación en estructuras ligeras.
Finalmente, se ha estudiado la combinación de ambas técnicas mediante la selección de las configuraciones que logren los mejores resultados, alcanzando una reducción del 95%. Los resultados de este trabajo ofrecen una perspectiva detallada sobre la efectividad de estos métodos pasivos, tanto por separado como en conjunto, con importantes implicaciones para aplicaciones que demanden sistemas con cierto amortiguamiento estructural.