Frecuencias naturales

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jasolo
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Frecuencias naturales

Mensaje por jasolo » Dom Jun 09, 2019 12:31 am

Una frecuencia natural o frecuencia resonante es aquella con la que oscila un cuerpo elástico al ser perturbado. Por ejemplo cuando una pieza de Tente es golpeada, vibra y genera un sonido porque algunas de esas frecuencias son audibles. FreeCAD es un programa libre con el que se pueden diseñar piezas en 3D y además tiene un módulo FEM (método de elementos finitos) para realizar análisis de deformaciones y frecuencias. A continuación muestro los resultados con una jácena 2x1 y una placa 2x2. En color transparente está la pieza original, mientras que en colores y excesivamente deformada está la geometría de la oscilación. El color rojo aparece en las zonas más deformadas. El material usado en la simulación es el ABS que viene con FreeCAD.

Frecuencia: 4,99 kHz
Imagen Imagen

Frecuencia: 11,31 kHz
Imagen Imagen

Frecuencia: 11,71 kHz
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Frecuencia: 14,59 kHz
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Frecuencia: 4,22 kHz
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Frecuencia: 7,95 kHz
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Frecuencia: 8,45 kHz
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Frecuencia: 12,54 kHz
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zaca
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Re: Frecuencias naturales

Mensaje por zaca » Dom Jun 09, 2019 12:51 am

:shock: :shock: :shock: :shock: Solo un físico licenciado tentero puede llegar a estos impresionantes parámetros, estoy seguro que en lo que respecta a las frecuencias resonantes aplicadas a las piezas le acabamos de ganar a los del Lego ese... :mrgreen: ;)

TenteRail
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Re: Frecuencias naturales

Mensaje por TenteRail » Dom Jun 09, 2019 1:45 am

Es curioso, el otro día estuve mirando las frecuencias de una baldosa 1×1.

Si queréis trastear con FreeCAD, os recomiendo que uséis modelos simples, sin detallar demasiado para que no necesite demasiados nodos de cálculo, por ejemplo, no uséis las letras TENTE del tetón ni añadáis los nervios interiores en las piezas bajas (en las altas si). Con el administrador de tareas de Windows podéis ver la memoria consumida por FreeCAD y ver si podéis jugar con piezas de mayor complejidad y tamaño.

Y luego lo suyo es dejar caer desde poca altura una pieza y con un micrófono captar el sonido para analizarlo luego y comprobar si hicisteis el cálculo bien. :P

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zaca
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Re: Frecuencias naturales

Mensaje por zaca » Dom Jun 09, 2019 2:14 am

TenteRail escribió:
Dom Jun 09, 2019 1:45 am
Es curioso, el otro día estuve mirando las frecuencias de una baldosa 1×1.

Si queréis trastear con FreeCAD, os recomiendo que uséis modelos simples, sin detallar demasiado para que no necesite demasiados nodos de cálculo, por ejemplo, no uséis las letras TENTE del tetón ni añadáis los nervios interiores en las piezas bajas (en las altas si). Con el administrador de tareas de Windows podéis ver la memoria consumida por FreeCAD y ver si podéis jugar con piezas de mayor complejidad y tamaño.

Y luego lo suyo es dejar caer desde poca altura una pieza y con un micrófono captar el sonido para analizarlo luego y comprobar si hicisteis el cálculo bien. :P
Mas curioso sería grabar las frecuencias del aullido al pisarlas de manera desprevenida :mrgreen:

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Re: Frecuencias naturales

Mensaje por siraxia » Dom Jun 09, 2019 11:28 am

Yo creo que he visto piezas mas deformadas que eso🤣🤣🤣. Sobretodo las verde scorpion, a veces literalmente parece que viene de la guerra
Imagen

TenteRail
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Re: Frecuencias naturales

Mensaje por TenteRail » Dom Jun 09, 2019 12:09 pm

Y las piezas con "efecto Pit-Bull", que seguro que las profundas muescas modifican los modos de vibración. :P

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jasolo
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Re: Frecuencias naturales

Mensaje por jasolo » Dom Jun 09, 2019 10:46 pm

TenteRail escribió:
Dom Jun 09, 2019 1:45 am
Y luego lo suyo es dejar caer desde poca altura una pieza y con un micrófono captar el sonido para analizarlo luego y comprobar si hicisteis el cálculo bien. :P
Pues no me cuadran mucho los resultados teóricos con los prácticos. :( Quizás porque el ABS tiene un amplio rango de valores para los tres parámetros que usa FreeCAD en los cálculos: densidad, módulo de Young y coeficiente de Poisson. Entre paréntesis pongo el rango que he encontrado en una referencia y entre corchetes el valor que usa FreeCAD:
(1010-1210)[1070], (1100-2900)[2320], (0,3908-0,422)[0,35]

Estos son los espectros de frecuencias que me han salido, con frecuencias más altas que las teóricas:
Jácena:
Imagen

Placa:
Imagen

Todo esto ha empezado en el foro de Exin Castillos, donde ha salido el tema de si se podían distinguir las piezas de Exin de las NG por el tacto, por el sonido... que así es porque los materiales de las piezas son diferentes. En Tente la pregunta sería si se pueden distinguir las piezas de Exin de las de Borrás por el tacto o el sonido, no sólo porque las de Exin están más desgastadas por el uso.

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Re: Frecuencias naturales

Mensaje por MKL » Dom Jun 09, 2019 11:17 pm

Yo creo que sí se pueden distinguir, algunas incluso a simple vista :lol:

TenteRail
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Re: Frecuencias naturales

Mensaje por TenteRail » Jue Jun 13, 2019 1:36 am

jasolo escribió:
Dom Jun 09, 2019 10:46 pm
TenteRail escribió:
Dom Jun 09, 2019 1:45 am
Y luego lo suyo es dejar caer desde poca altura una pieza y con un micrófono captar el sonido para analizarlo luego y comprobar si hicisteis el cálculo bien. :P
Pues no me cuadran mucho los resultados teóricos con los prácticos. :( Quizás porque el ABS tiene un amplio rango de valores para los tres parámetros que usa FreeCAD en los cálculos: densidad, módulo de Young y coeficiente de Poisson. Entre paréntesis pongo el rango que he encontrado en una referencia y entre corchetes el valor que usa FreeCAD:
(1010-1210)[1070], (1100-2900)[2320], (0,3908-0,422)[0,35]

Estos son los espectros de frecuencias que me han salido, con frecuencias más altas que las teóricas:
Jácena:
Imagen

Placa:
Imagen

Todo esto ha empezado en el foro de Exin Castillos, donde ha salido el tema de si se podían distinguir las piezas de Exin de las NG por el tacto, por el sonido... que así es porque los materiales de las piezas son diferentes. En Tente la pregunta sería si se pueden distinguir las piezas de Exin de las de Borrás por el tacto o el sonido, no sólo porque las de Exin están más desgastadas por el uso.
En esto también interviene una cosa: no siempre se excitan por igual todas las frecuencias, no es lo miso golpear una esquina que en el centro, además, un pequeño golpe a veces puede ser difícil de captar en frecuencias bajas.

En la jácena creo que te ha salido bastante bien el estudio, si te fijas se ven bastante los picos, aunque sean a menor frecuencia. Hay que valorar que las piezas de TENTE no son 8×8 exactos sino algo menos (sino no encajarían) y esa pequeña diferencia puede influir también.

Lo suyo si os pica mucho la curiosidad sería intentar contactar con alguien que esté en una universidad y que nos ayude, de hecho seguro que sacan material para compartir con los alumnos.

Por cierto, en mi caso no hice el estudio de una baldosa, sino de una pieza lisa.

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jasolo
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Re: Frecuencias naturales

Mensaje por jasolo » Jue Jun 13, 2019 8:17 am

La jácena que usé tenía la tolerancia que comentas, no llegaba a los 8 mm. Le metí un palito metálico por debajo para que sostuviera con soltura la pieza y el sonido lo generé sacudiendo el palito, así que golpeaba por las zonas rojas de la simulación. Con la placa no pude hacer lo mismo, le sacudí con la pieza apoyada en una mano.
Yo creo que hay que afinar los parámetros del plástico, pero como son tres y el cálculo le cuesta unos cuantos segundos, es una labor de chinos. Tendría que mirar el manual del programa que usa FreeCAD (Calculix), a ver si se puede automatizar para que coja un rango de valores.

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