Modelo lineal excitado por fuerza — un grado de libertad
Comprobación de transmisión de fuerza SDOF por desequilibrio rotativo
Calcule la fuerza de excitación pico 1×, el desplazamiento en estado estacionario y la fuerza de soporte transmitida para un modo equivalente documentado de masa-resorte-amortiguador.
Resultado SDOF de amplitud pico
Modelo en estado estacionario implementado
ω=2πn/60 ; F₀=Uω²
ωₙ=√(K/m) ; r=ω/ωₙ ; ζ=c/(2mωₙ)
D=√[(1−r²)²+(2ζr)²]
X=(F₀/K)/D
TF=√[1+(2ζr)²]/D ; FT=F₀TF
m es la masa participante combinada en kg, K es la rigidez equivalente en N/m, U se convierte de g·mm a kg·m por 10⁻⁶, n es rpm, ω y ωₙ son rad/s, X es la amplitud de desplazamiento pico en metros, y F₀ y FT son amplitudes de fuerza pico en newtons. La reducción de fuerza es (1−TF)×100%; un valor negativo significa explícitamente amplificación.
Fuente y verificación dimensional
MIT OpenCourseWare, Desequilibrio Rotativo deduce los componentes de fuerza armónica con amplitud meω². MIT OpenCourseWare, Aislamiento de Vibraciones deduce la respuesta SDOF excitada por fuerza y la relación de fuerza transmitida. Verificación de unidades: F₀=(kg·m)/s²=N; F₀/K=N/(N/m)=m.
Límites de interpretación
El resultado no es una tolerancia de equilibrado, un valor de severidad de vibración, un diseño de cimentación ni un veredicto de seguro/inseguro. Introduzca solo masa equivalente, rigidez, amortiguamiento y desequilibrio respaldados por datos del proyecto. El U total coherente en fase significa el desequilibrio equivalente vectorial que produce el componente de fuerza 1× modelado; los rotores o fases no relacionados no pueden simplemente sumarse como escalares. Las amplitudes pico no deben compararse directamente con límites RMS o pico a pico.
Resonancia ideal no amortiguada
Cuando ζ=0 y r=1, el denominador de transferencia en estado estacionario es cero. El modelo lineal ideal no tiene respuesta armónica finita en estado estacionario. La calculadora informa esa singularidad explícitamente; los sistemas reales requieren amortiguamiento medido/modelado y análisis transitorio cerca de la resonancia.