Instituto Tecnolgico Superior de Teziutln Vibraciones Mecnicas 2015 Martin Vazquez Israel Ingenieria MecatronicaDocente: Ing. Garcia Martinez Luis Manuel 5 SemestreGrupo: ATeziutlan Puebla 2 INTRODUCCIN Una de las opciones para estudiar la evolucin del campo de la ingeniera de las vibraciones mecnicas es a travs de la lectura de las biografas de las personas que efectuaron aportaciones significativas. Por supuesto que en dichas aportaciones no slo debe contemplarse los avances en la comprensin de las de las vibraciones, sino que deben considerarse los desarrollos en cuanto a metodologa y a matemticas necesarias para establecer el marco que sistematice los conocimientos. Esteenfoquepermiteirarmandoennuestroscerebroselcomplejorompecabezasquerepresentala evolucindelconocimientohumanoencualquierrea.Circunstanciasculturalesrelacionadasconla fechaylugardenacimiento,educacin,guerras,plagas,etc.vancreandolascondicionesparaque cada paso se d. En este texto se presenta una posible lectura de dicha historia clasificando la evolucin de las vibraciones en etapas y dando una lista de personas que han efectuado desarrollos y dejado registros de sus trabajos en cada una de ellas. LOS ORIGENES Es posible agrupar, en un primer periodo que denominaremos "orgenes, a los acontecimientos y a las personas que sentaron las bases conceptuales del campo de las vibraciones. Este periodo va desde la antigedad hasta el Renacimiento, esto es, aproximadamente desde el ao 3000 A.C. hasta el 1500 de nuestra era. Pueden reconocerse en este periodo como lneas principales: La msica y los instrumentos musicales. La aparicin de los conceptos bsicos de metodologa cientfica. Losprincipiosbsicosdevibracionescomoson:movimiento,frecuencianatural,resonancia, energa, aislamiento, medicin. En la tabla I se presenta un listado con los nombres de los principales protagonistas o cronistas de esta etapa y sus aportaciones. 3 LA FORMALIZACION UnsegundoperiodoaconsiderareselquevadelRenacimientohastamediadosdelsigloXIX,que llamaremos de "formalizacin". En esta poca se da un gran desarrollo matemtico y conceptual que consolida el cuerpo terico de las vibraciones, as como progresos en la instrumentacin. En la tabla II se listan los principales protagonistas de esta poca y sus aportaciones. LA APLICACION Una vez establecido el marco terico, el factor determinante de la consolidacin del enfoque ingenieril en las vibraciones fue el desarrollo de la maquinaria de alta velocidad, que se desarroll por la presin ejercida por la industrializacin. Esta etapa comprendida desde aproximadamente 1850 a 1950 la denominaremos de "aplicaciones". Enestedinmicoperiodosedesarrollanlosconceptosyaplicacionesingenierilesrequeridaspor maquinaria como: locomotoras, autos y aviones, que comprende desde las mquinas de vapor hasta la turbina. Por supuesto que lo antes mencionado implica el desarrollo de mtodos de anlisis y diseo modernos, y tambin la publicacin de los libros, de texto y consulta, que permitieron la difusin de esta rea del conocimiento. En la tabla III se mencionan algunos de los personajes ms significativos de esta poca y sus aportaciones. Tabla 1 Persona Aportaciones Fohi (3000 A.C)Consonancias, Libro sobre Msica Tales de Mileto (640-546 A.C)Mtodo Cientfico Pitgoras de Samos (ca. 570 - 497 A.C)FrecuenciaNatural,FsicaExperimental;Teoradenmeros, Vibracin de Cuerdas Tensas. Herodoto (ca. 484 -425 A.C)Reporta un Transductor de Vibracin Aristfanes (450 - 388 A.COscilador Platn (ca. 429 - 347 A.C)Vibracin Simptica Aristteles (384 -322 A.C)Leyes de Movimiento, Libro sobre Acstica Euclides (350 - 275 A.C)Pndulo Usado como Medidor Vibraciones 4 AlejandrodeAfrodisias(PrincipioSiglo3 A.C.) Energa Cintica y potencial Arqumedes 287 - 212 A.C.)Leyes sobre Esttica , Hidrosttica Vitruvius (Primer Siglo D.C.)Sismgrafo Chino Boethius (480 - 524)Referencias a Pitgoras; Msica Tabla 2 PersonaAportaciones Leonardo da Vinci (1452 - 1519Trabajos sobre Mecnica Galileo Galilei (1564 - 1612)Medicin de la Frecuencia de Pndulos Marinus Mersenne (1588 - 1648)Cuerdas Vibrantes Christian Huygens (1629 - 1695)Reloj de Pndulo, No Linearidad Isaac Newton (1642 - 1727)Leyes del Movimiento Gottfried Leibnitz (1646 - 1716)Clculo Joseph Sauveur (1653 - 1716)Armnicos en Vibraciones Brook Taylor (1685 - 1731)Solucin Aproximada a la Ecuacin de Cuerda Daniel Bernoulli (1700 - 1782)Hidrodinmica, Ecuacin Diferencial de Vibracin Lateral en Vigas Leonhard Euler (1707 - 1783)Principio de Superposicin Jean le Rond D' Alembert (1717 - 1783)Ecuacin de Onda Joseph-Louis Lagrange (1736 - 1813)Ecuacin de Lagrange C.A. Coulomb ( 1736 - 1806 )Vibracin Torsional Pierre-Simon Laplace (1749 - 1827)Transformada de Laplace E.F.F. Chladni (1756 - 1824)Vibracin de Vigas y Placas Jakob Bernoulli (1759 - 1789)Vibracin de Placas Jean Baptiste Joseph Fourier (1768 - 1830)Series de Fourier Sophie Germain ( 1776 - 1831 )Vibracin de Placas Carl Friedrich Gauss (1777 - 1855)Distribucin Gaussiana Simeon-Denis Poisson (1781 - 1840)Movimiento de Slidos Elsticos Claude Louis Maria Henry Navier (1785 - 1836)Vibracin de Slidos Tabla 3 PersonaAportaciones W.J.M. Rankie (1820 - 1872)Velocidades Crticas de Flechas Arthur Cayley (1821 - 1895)Algebra Matricial Edward John Routh (1831 - 1907)Sistemas de Varios Grados de Libertad A. Clobsch (1833 - 1872)Teora General de Vibraciones John William Strutt, Lord Rayleigh (1842-1919) Mtodos de Energa, Primer Tratado de Vibraciones Carl Gustaf Patric De Laval (1845 - 1913)Dinmica de Mquinas de Alta Velocidad Henry Poincar (1854 - 1912)Vibracin No Lineal August Foppl (1854 - 1924)Libro sobre Mecnica, Dinmica de Rotores de un solo Disco Heinrich Hertz (1857 - 1894)Rotores de un solo Disco Heinrich Hertz (1857 - 1894) 5 Ondas Electromagnticas, Teora de Contactos Elsticos Alksandr Mikhailvich Liapounov(1857 - 1918) Estabilidad de Sistemas y de Movimiento A. Stodola (1859 - 1942)Dinmica Chumacera-Rotor Boris Grigor'evich Galerkin (1871 - 1945)Teora de Elasticidad Burt Leroi Newkirk (1876 - 1964)Dinmica de Rotores Stephen P. Timoshenko (1878 - 1972)Libros sobre Mecnica y Vibraciones Walter Ritz (1878 - 1909)Mtodos Numricos Lee Hunter (1913 - 1986)Tcnicas de balanceo HortPrimer Libro de Ingeniera de las Vibraciones J.P. Den HartogLibro sobre Vibraciones Descubrimientos ms recientes a partir del 2004 hasta la fecha 1-Elrecientedescubrimientodevibracionescunticasenmicrotbulosdentrodelasneuronasdel cerebro corrobora esta teora, de acuerdo con autores Stuart Hameroff y Sir Roger Penrose. Ellos sugieren quelosritmosdel EEG (ondascerebrales)tambinsederivandevibracionesdemicrotbulosenun profundonivel,yquedesdeunpuntodevistaprctico,eltratamientodelasvibracionesdelos microtbulos del cerebro podra beneficiar a una gran cantidad de trastornos mentales, neurolgicos y cognitivos. 2-La afirmacin de largas dcadas de que nuestro sistema solar no tardara en entrar en un Cinturn de Fotoneselctricamentecargado quealteralavidaalrededordelsistemaestelardeSiriohasido regularmente descartado como pseudo ciencia la NASA hablan de teora de la conspiracin. 6 3-Elcofundadordelateoradecamposdecuerdas,MichioKaku,nisiquieraintentexplicarsu controversial -pero indudablemente brillante- teora cosmolgica durante su entrevista en Reddit ms all de esta analoga: En la teora de cuerdas, todas las partculas son vibraciones en una pequea cuerda elstica; la fsica sonlasarmonasenlacuerda;laqumicasonlasmelodasquetocamosenunacuerda vibratoria;el universo es una sinfona de cuerda, y la Mente de Dios es msica csmica resonando en un hiperespacio de 11 dimensiones.