Frecuencias naturales
Las frecuencias a las que la estructura tiende a vibrar.
Guía técnica · Monitoreo estructural
Análisis modal e identificación dinámica de estructuras.
Identificar la forma característica de vibración de una estructura a partir de las vibraciones medidas.
El análisis modal devuelve los parámetros dinámicos de la obra en una o más campañas de medición; no coincide con el seguimiento continuo, que sigue las cantidades a lo largo del tiempo.
¿Qué es el análisis modal?
Cada estructura tiene sus propias frecuencias y formas modales que describen cómo responde a las vibraciones. El análisis modal los identifica a partir de las aceleraciones medidas con acelerómetros.
Con el análisis modal operacional (OMA) la identificación ocurre en condiciones de operación, aprovechando las excitaciones ambientales; entre las técnicas utilizadas se encuentra la Identificación del Subespacio Estocástico (OMA-SSI).
Qué te permite identificar
Formas modales
La configuración deformada asociada con cada modo.
Mojadura
Estimación de la disipación asociada a los modos identificados.
Respuesta dinámica
Lectura del comportamiento del trabajo bajo excitaciones operacionales.
Comparación con el modelo FEM
Cuando sea relevante, comparación entre los parámetros medidos y el modelo numérico para calibrarlo.
Base para observaciones posteriores.
Parámetros de referencia para comparar con futuras campañas o seguimientos.
De la medición a la identificación
- 01Configuración de objetivos y medidas.
- 02Posicionamiento de acelerómetros
- 03Adquisición de vibraciones
- 04Procesamiento (OMA-SSI)
- 05Identificación de parámetros modales.
- 06Posible comparación con el FEM
Análisis modal y seguimiento continuo.
- El análisis modal identifica parámetros en una campaña.
- El monitoreo dinámico sigue la respuesta a lo largo del tiempo.
- Las dos actividades se pueden combinar si la aplicación lo requiere.
Los parámetros modales identificados deben leerse en el contexto del trabajo, la configuración de medición y las condiciones de operación en el momento de la adquisición.
Casos documentados
Plataforma del puente: OMA-SSI con Artemis
Identificación de frecuencias y formas modales de un tablero a partir de vibraciones operativas.
Torre histórica: modelo FEM con Midas
Formas modales y frecuencias naturales del modelo numérico para su comparación con los parámetros medidos y su calibración.
Metodologías relacionadas
Información sobre el grupo de monitoreo y comparación con diagnósticos oportunos.
Monitoreo dinámico
Respuesta vibratoria observada a lo largo del tiempo.
Monitoreo estático
Deformaciones, rotaciones y grietas a lo largo del tiempo.
Redes de sensores SHM
Diseño y gestión de sistemas.
Controles no destructivos
Investigaciones puntuales sobre materiales y geometría.
Preguntas frecuentes
- ¿Qué mide el análisis modal?
- Identificar frecuencias naturales, formas modales y amortiguaciones de una estructura a partir de vibraciones medidas con acelerómetros.
- ¿Qué es OMA-SSI?
- Es una técnica de análisis modal operacional que identifica parámetros modales de vibraciones en condiciones de operación, sin excitación artificial dedicada.
- ¿Cuál es el propósito de la comparación con un modelo FEM?
- Cuando sea relevante, la comparación entre los parámetros medidos y calculados permite verificar y calibrar el modelo numérico de la obra.
- ¿El análisis modal y el seguimiento dinámico son lo mismo?
- No. El análisis modal identifica parámetros dinámicos en una o más campañas; El monitoreo dinámico observa la respuesta de la estructura a lo largo del tiempo y puede utilizar el análisis modal como herramienta de procesamiento.