DVA basado en tecnología de rigidez negativa para amortiguar fuerza inercial
DOI:
https://doi.org/10.20983/culcyt.2026.3.2.1Palabras clave:
rigidez negativa, vibración inercial, estabilidad de Routh-Hurwitz, Técnica de los Puntos Fijos, optimización H∞Resumen
En este trabajo se desarrolla una metodología analítica para el diseño cuasióptimo de un absorbedor dinámico de vibraciones con rigidez negativa (NS-DVA) destinado al control de vibraciones inducidas por fuerzas inerciales de desbalance en sistemas mecánicos de un grado de libertad (SDOF). La metodología integra la Técnica de los Puntos Fijos (FPT) combinada con la teoría de Steen Krenk, el criterio de estabilidad de Routh-Hurwitz y la optimización bajo la norma H∞. Se obtienen expresiones analíticas para determinar la relación óptima de ajuste de frecuencias, el factor de amortiguamiento óptimo y el intervalo permisible de la relación de rigidez negativa, garantizando la estabilidad global del sistema. Además, se incorpora un parámetro de seguridad para incrementar la robustez del diseño frente a incertidumbres paramétricas. La metodología se valida mediante la comparación entre la FPT y la optimización H∞, obteniéndose respuestas dinámicas prácticamente equivalentes. Finalmente, un caso de estudio demuestra que el NS-DVA reduce el Factor de Magnificación Dinámica (DMF) en un 71 % respecto a un DVA convencional, evidenciando su superior capacidad para la mitigación de vibraciones.
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