Modelado de control estructural lineal con elementos finitos estocásticos

Abstract

Este documento presenta el análisis de una estructura flexible sometida a cargas producidas por tráfico vehicular mediante un modelo en tres dimensiones de la interacción puente-vehículo. El empleo del método de elementos finitos y un apropiado modelo en tres dimensiones del vehículo permite resolver el sistema de ecuaciones acopladas de la interacción puente-vehículo. La carga resultante del anterior análisis es incluída posteriormente en el modelo estocástico de la dinámica del puente para observar el efecto de las incertidumbres en los parámetros de la estructura sobre su respuesta. Se propone un control LQG (Linear Quadratic Gaussian) para controlar la respuesta del puente a perturbaciones de tráfico vehicular con el fin de reducir las vibraciones que este tipo de cargas produce en la estructura flexible. Finalmente se analizan los resultados del modelo estocástico con y sin fuerza de control para mostrar la variación entre los dos estados.

In this document is presented the analysis of an flexible structure under traffic loads. The structure is represented by a three dimensional finite element model of the vehicle-bridge Interaction. Using of the finite element method and an three dimensional appropriated model is Calculated the system of equations of the interaction vehicle-bridge. The resulting force of the former analysis is included in the stochastic model of the bridge in order to see the effect of parametrical Uncertainties of the structure in its response. It was proposed a LQG control (Linear system, Quadratic cost, Gaussian noise) to control the response of the bridge under traffic perturbations And in this way reduce the vibration that this loads produce in the flexible structure. Finally The results of the stochastic model was analyzed with and without control force in order to show The differences between the responses