Vibración de un vehiculo con un grado de libertad

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Movimiento vehiculo 1GDL Velocidad v 50 km hr 13.889 m s = = Amplitud de la onda Y 2.5mm = Tamaño de la onda L s 4m = Tiempo de recorrido t r L s v 0.288 s = = Frecuencia forzante ω f 2π t r 21.817 1 s = = Masa del vehiculo m v 250kg = Rigidez del resorte K s 7900 N m = Coeficiente de amortiguamiento C s 2400 Ns m = ω n K s m v 5.621 1 s = = Frecuencia natural r ω f ω n 3.881 = = Relacion de frecuencias Amortiguamiento critico C c 2 m v K s 2.811 10 3 × Ns m = = Factor de amortiguamiento ζ C s C c 0.854 = = Amplitud del movimiento X Y 1 2 ζ r ( ) 2 + 1 r 2 - ( 29 2 2 ζ r ( ) 2 + 1.078 10 3 - × m = = Angulo de fase ψ atan C c ω f K s m v ω f 2 - 0.504 - = = Posición xt () X sin ω f t ψ - ( 29 = Velocidad vv t () t xt () d d = Aceleración aa t () t vv t () d d =

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Esta hoja de cálculo determina los parámetros para determinar la respuesta en desplazamiento de un vehículo que se mueve por una carretera con irregularidad en forma sinosiodal

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Page 1: Vibración de un vehiculo con un grado de libertad

Movimiento vehiculo 1GDL

Velocidad v 50km

hr13.889

m

s==

Amplitud de la onda Y 2.5mm=

Tamaño de la onda Ls 4m=

Tiempo de recorrido tr

Ls

v0.288 s==

Frecuencia forzante ωf2π

tr21.817

1

s==

Masa del vehiculo mv 250kg=

Rigidez del resorte Ks 7900N

m=

Coeficiente deamortiguamiento Cs 2400

N s⋅m

=

ωn

Ks

mv5.621

1

s==Frecuencia natural

rωf

ωn3.881==Relacion de frecuencias

Amortiguamiento critico Cc 2 mv Ks⋅⋅ 2.811 103×

N s⋅m

⋅==

Factor de amortiguamiento ζCs

Cc0.854==

Amplitud del movimiento X Y1 2 ζ⋅ r⋅( )

2+

1 r2−( )2

2 ζ⋅ r⋅( )2+

⋅ 1.078 103−× m==

Angulo de faseψ atan

Cc ωf⋅

Ks mv ωf2⋅−

0.504−==

Posición x t( ) X sin ωf t⋅ ψ−( )⋅=

Velocidad vv t( )tx t( )d

d=

Aceleración aa t( )tvv t( )d

d=

Page 2: Vibración de un vehiculo con un grado de libertad

Perfil del camino y t( ) Y sin ωf t⋅( )⋅=

0 0.1 0.2 0.3 0.4

3− 103−×

2− 103−×

1− 103−×

1 103−×

2 103−×

3 103−×

y t( )

x t( )

t