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Modelo lineal no amortiguado — un grado de libertad

Verificación de frecuencia natural SDOF de rigidez equivalente

Calcule una frecuencia natural translacional no amortiguada a partir de una rigidez equivalente documentada y una masa participante. Esto no es un análisis dinámico completo de máquina-cimentación.

ωₙ=√(K/m)fₙ=ωₙ/(2π)No se infiere margen de resonancia

Límite del modelo: vibración libre lineal, no amortiguada y de un solo grado de libertad únicamente. K y m deben describir el mismo modo y dirección. El resultado no incluye modos rotacionales/acoplados, impedancia del suelo dependiente de la frecuencia, amortiguamiento, flexibilidad de la cimentación, no linealidad del suelo, fuerzas de excitación ni criterios de aceptación.

Resultado SDOF no amortiguado

Rigidez equivalente
—
Frecuencia angular natural
—
Frecuencia natural
—
Ciclos por minuto
—
Período no amortiguado
—

Modelo implementado

mẍ+Kx=0
ωn=√(K/m)
fn=ωn/(2π)
Tn=1/fn

K es la rigidez translacional equivalente en N/m para el modo indicado, m es su masa participante en kg, ωn está en rad/s, fn está en Hz y Tn está en segundos. Verificación dimensional: √[(N/m)/kg]=√(s⁻²)=s⁻¹.

Dos bases de entrada

K directa utiliza una rigidez modal/equivalente documentada. Normalizada por área utiliza K=kAA solo cuando la fuente citada define explícitamente kA en MN/m³ y ese modelo lineal de área para la misma dirección, geometría y condiciones. La calculadora no trata kA como una propiedad intrínseca del suelo.

Rastreabilidad y advertencia del modelo de suelo

MIT OpenCourseWare, Dynamics and Control I, Lecture20 proporciona mẍ+cẋ+Kx=0 y ωn²=K/m para un sistema SDOF. FHWA NHI-05-037 §5.4.6 establece que el módulo de reacción del subgrado no es una verdadera propiedad del suelo porque también depende del tamaño y la rigidez de la zapata/losa. Además, distingue los valores dinámicos y estáticos tradicionales de k.

Sin criterio de resonancia automático

Este resultado por sí solo no puede clasificar una velocidad de operación como segura o insegura. Compare todos los órdenes de excitación con todos los modos acoplados relevantes utilizando amortiguamiento documentado, fuerzas excitadoras y criterios de aceptación específicos del proyecto. No se aplica ninguna regla universal de separación del 30%, rango de suelo ni preajuste de máquina.

Los procedimientos descritos en esta página fueron desarrollados y probados en campo por el equipo de Vibromera utilizando el Balanset-1A, un balanceador portátil de doble canal y analizador de vibraciones para el balanceo de rotores en sitio.

©2024–2026 Vibromera

Aritmética SDOF de referencia, no un cálculo normativo de diseño de cimentación o aceptación de resonancia. Revisión científica: julio 2026.

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Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko es ingeniero en análisis de vibraciones y fundador y director general de Vibromera. Desde hace más de 15 años balancea equipos rotativos en campo y no en un banco de pruebas: desbrozadoras, ventiladores industriales, trituradoras, centrífugas, ejes y husillos. De ese trabajo nacieron los instrumentos Balanset — se concibieron como una herramienta que el especialista puede llevar hasta la máquina y usar solo, en sitio, y no como equipo de laboratorio. Vibromera se fundó en 2017 y desde 2023 tiene su sede en Oporto, Portugal. Aquí se realizan el desarrollo, el ensamblaje y el soporte de la línea Balanset. El instrumento insignia es el Balanset-1A, un analizador portátil para el balanceo en uno y dos planos y para el diagnóstico de vibraciones. Nikolai participa personalmente en la atención al cliente, en la resolución de casos difíciles de balanceo y en el desarrollo del software. Trabaja con clientes de todo el mundo, en cualquier idioma.

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