Modelado y simulación de amortiguadores magnetorreológicos para la reducción de la respuesta sísmica de estructuras mediante simulink.

• Guzmán Prado, Miguel Raúl ^[1]
  1. [1] Universidad Privada del Norte

     Universidad Privada del Norte

     Provincia de Trujillo, Perú

     
• Localización: TECNIA, ISSN-e 2309-0413, ISSN 0375-7765, Vol. 32, Nº. 2, 2022 (Ejemplar dedicado a: Earthquake Engineering), págs. 36-46
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Modeling and simulation of magnetorheological dampers for the reduction of the seismic response of structures using simulink
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• Resumen
  • español

    Los dispositivos de control se pueden utilizar para disipar la energía de estructuras sometidas a cargas dinámicas con el fin de reducir el daño estructural y prevenir la falla de las mismas. Los dispositivos de control semiactivo que han recibido una gran atención en los últimos años son los amortiguadores de fluidos magnetorreológicos (MR) debido a su simplicidad mecánica, alto rango dinámico, gran rango de operación de temperatura y bajos requerimientos de potencia. En el presente trabajo de investigación, Matlab y Simulink se utilizan como herramientas computacionales para el modelado y simulación de sistemas de control estructural con amortiguadores magnetorreológicos (MRDs). Para empezar, el modelado se lleva a cabo mediante diagramas de bloques de enlace simultáneo de las ecuaciones diferenciales que gobiernan los modelos matemáticos representativos de MRD. A continuación, se realiza una serie de simulaciones con el fin de replicar los resultados experimentales y poder validar el paso de modelado. Finalmente, los MRD se integran junto con un algoritmo de control semiactivo y una estructura idealizada de diez grados de libertad. El principal resultado esperado es la reducción de la respuesta sísmica (historiales de respuesta, derivas, fuerzas cortantes y momentos de vuelco).

  • English

    The control devices can be used to dissipate the energy of structures subjected to dynamic loads in order to reduce structural damage and prevent the failure of them. The semiactive control devices that have received great attention in recent years are magnetorheological (MR) fluid dampers due to their mechanical simplicity, high dynamic range, large temperature operating range and low power requirements. In the present research work, Matlab and Simulink are used as computational tools for the modeling and simulation of structural control systems with magnetorheological dampers (MRDs). To begin with, the modeling is carried out through simulink block diagrams of the governing differential equations of representative mathematical models of MRDs. Next, a series of simulations is performed in order to replicate experimental results and to be able to validate the modeling step. Finally, the MRDs are integrated together with a semiactive control algorithm and an idealized ten-degrees-of-freedom structure. The main expected outcome is the reduction of the seismic response (response histories, drifts, shear forces and overturning moments).