Frecuencias naturales en vigas activamente torsionadas usando alambres de aleación con memoria de forma (sma) |Natural frequencies in actvely twisted beams using shape memory alloy (sma) wires

Resumen

Cambios en la geometría y rigidez de un elemento estructural pueden ser obtenidos utilizando alambre de Aleación con Memoria de Forma (SMA, por sus siglas en inglés), previamente estirado y externamente conectado al elemento en diferentes configuraciones angulares en forma helicoidal. El material del alambre fue modelado suponiendo su transformación desde la fase martensítica pura hasta la fase austenítica pura. Los valores de frecuencias naturales antes y después de la activación del alambre SMA conectado a la viga se estimaron utilizando el método de los elementos finitos y estos se compararon con resultados obtenidos para un modelo desarrollado para vigas en voladizo pre-torsionadas y libres de esfuerzo. Los resultados obtenidos mostraron la influencia que tiene la torsión activa del elemento estructural en los valores de las frecuencias naturales calculadas.

Palabras clave: Vibraciones, vigas pre-torsionadas, materiales inteligentes, método de los elementos finitos.

Abstract

Changes in the geometry and stiffness of structural members can be obtained using Shape Memory Alloys (SMA) wires, previously stretched, and externally attached to the member in a helical pattern. The wire was modeled assuming transformation from a pure martensitic phase to a pure austenitic phase. Natural frequency values before and after the SMA wire activation attached to the beam were calculated using the finite element method and these values were compared with those obtained from a model developed for pre-twisted stress-free cantilever members. The results obtained showed the active torsion influence over the structural element in the values of natural frequencies calculated.

Key words: Vibrations, pre-twisted beams, smart materials, finite element method.