Validación mediante simulación de Montecarlo de la eficiencia de un amortiguador de columna de líquido sintonizado óptimo para excitaciones de alto contenido de frecuencias

Abstract

En esta investigación se analiza el valor de la eficiencia del Amortiguador de Columna de Líquido Sintonizado (ACLS), calculada a través de la teoría estocástica de vibraciones. Se emplean tres criterios o funcionales de optimización. El modelo consiste en un sistema principal de un grado de libertad, con comportamiento no lineal, controlado por un ACLS no lineal. El análisis estocástico supone un estado estacionario y realiza una linealización estadística equivalente, para el comportamiento no lineal, con lo que se obtienen reducciones teóricas de desplazamiento y de energía histerética. Luego, éstas se comparan con las reducciones obtenidas con una simulación de Montecarlo con 200, 450, 800, 1250, 1850, 2600 simulaciones. Para la simulación se plantean las ecuaciones no lineales, que se integrandirectamente sin linealizarlas. Las simulaciones se realizan con sismos artificiales de alto contenido de frecuencias, compatibles con la norma chilena NCh2745 (2013). Los resultados de la simulación de Montecarlo son sensibles al número de simulaciones consideradas. Se produce una convergencia para dos criterios. Los errores son menores al 10%, lo que se considera aceptable. Las reducciones obtenidas para la energía histerética de un análisis teórico, sobrestiman la eficiencia del ACLS, para un criterio con un periodo de 2.0 s, y para todos los criterios cuando se tiene un periodo de 2.5 s.