Actividad 2: Solucione el análisis y revise los resultados

En esta actividad, se ejecuta el análisis y se visualizan la malla, las frecuencias naturales y las formas de modo del diapasón para comprobar su frecuencia natural. En esta revisión de los resultados del Estudio 1: Frecuencias modales:

Se comprueba la malla para asegurar que hay suficientes elementos a través de la parte más fina del diapasón.
Se anima y se ven los 12 modos de vibración para identificar cuál utilizar para comprobar la frecuencia natural del diapasón.
Se determina la frecuencia natural del modo seleccionado para ver cómo se compara con la frecuencia nominal de 440 Hz para la nota musical A4.
Se identifica si el diapasón debe acortarse o alargarse.

Modelo de diapasón (izquierda) y resultado del desplazamiento modal total del diapasón para el modo 1 (derecha).

Requisitos previos

Actividad 1 completada.

Pasos

Resuelva el estudio.
1. Haga clic en (espacio de trabajo Simulación > ficha Configuración > panel Resolver > Resolver) para abrir el cuadro de diálogo Resolver.
  
  Nota: Aunque el modelo no esté restringido, el icono de Comprobación previa muestra una , que indica que no hay advertencias y que el modelo está listo para resolverse. La razón es que los modelos de simulación de Frecuencias modales no requieren restricciones; el solucionador puede producir vibraciones de cuerpos rígidos como modos de frecuencia natural válidos.
2. Haga clic en Resolver para ejecutar el análisis y cerrar el cuadro de diálogo.
3. Cuando el análisis se haya completado, haga clic en Cerrar para cerrar el cuadro de diálogo Estado de la tarea.
  La ficha Resultados se abre automáticamente para que pueda ver los resultados.
Muestre la malla y compruebe que haya al menos cuatro elementos a través de las partes más finas del diapasón.
1. Haga clic en (espacio de trabajo Simulación > ficha Resultados > panel Finalizar resultados > Finalizar resultados) para cambiar a la ficha Configuración. Las líneas de malla son más fáciles de ver en un fondo gris claro que en el azul oscuro del gráfico de contorno.
2. En el navegador, haga clic en junto a Malla para que la malla sea visible.
  
  Nota: El tamaño de malla especificado da como resultado cuatro elementos a través de la parte más fina del diapasón. Este es un tamaño de elemento adecuado para capturar con precisión la flexibilidad de las puntas.
3. En el navegador, haga clic en junto a Malla para ocultar la malla.
4. Haga clic en (espacio de trabajo Simulación > ficha Configuración > panel Resultados > Resultados de la simulación) para volver a la ficha Resultados.
Anime el resultado Desplazamiento modal total para el Modo 1 de vibración mediante la opción Velocidad más rápida y la opción Bidireccional para demostrar el ciclo de vibración completo.
1. En la lista desplegable Modo junto a la leyenda de trazado, confirme que esté seleccionado Modo 1.
2. Haga clic en (espacio de trabajo Simulación > ficha Resultados > panel Herramientas de resultados > Animar) para abrir el cuadro de diálogo Animar.
3. Active la opción Bidireccional para crear una animación sinusoidal repetida.
4. En la lista desplegable Velocidad, seleccione Más rápido.
5. Haga clic en Reproducir.
  
  Observe que el diapasón no se deforma; solo se traslada en la dirección X. La frecuencia natural para los modos de cuerpo rígido es de 0 Hz (o aproximadamente 0 Hz).
Mientras la animación sigue en ejecución, elija el siguiente modo de vibración en la lista desplegable Modo junto a la leyenda de trazado. Observe la forma de este modo. Repita la operación hasta que haya visto los doce modos de vibración.

Para cada modo, observe el movimiento del mango. No se puede mantener ningún modo que implique un movimiento axial, radial o torsor significativo del asa. Estos modos desaparecerán rápidamente cuando una persona esté sosteniendo el diapasón.

Sus resultados del Modo 12 deben tener un aspecto similar a la siguiente imagen:

Observe que la magnitud de desplazamiento más grande para el Modo 12 se encuentra en la parte inferior del control y está en la dirección +/- X. Si alguien sostiene el diapasón, este modo de vibración ciertamente se extinguirá casi inmediatamente.
Identifique el mejor modo de vibración para ajustar el diapasón, cambiar a ella y determinar su frecuencia natural. Está buscando el modo que muestra el menor movimiento del control del diapasón.
1. Vuelva a examinar todos los modos de vibración mediante la lista desplegable Modo junto a la leyenda de trazado e identifique los modos que muestran el menor movimiento en la base del mango.
  
  Solo el Modo 7 y el Modo 11 muestran un movimiento mínimo del mango. Estos dos modos son los dos únicos de los doce modos calculados que se pueden mantener mientras alguien está sosteniendo el diapasón. Ambos modos implican una ligera cantidad de movimiento axial (traslación Y) en el mango.
  El movimiento axial relativo es mayor para el Modo 11 y para el Modo 7, por lo que la vibración Modo 11 se interrumpirá más rápido que el Modo 7 (el modo de vibración fundamental).
2. En la lista desplegable Modo junto a la leyenda de trazado, seleccione Modo 7.
  
  El modelo debe tener un aspecto similar al de la imagen:
3. En el cuadro de diálogo Animar, haga clic en Aceptar para detener la animación y cerrar el cuadro de diálogo.
4. En la lista desplegable Modo junto a la leyenda de trazado, observe la frecuencia junto a Modo 7.
  
  La frecuencia natural para el Modo 7 es de 471 Hz, que es aproximadamente un 7 % superior a la frecuencia nominal de 440 Hz para la nota musical A4. Recuerde que el objetivo es producir un paso de 418 HZ, que es un 5 % inferior a la nota A4. Las puntas del diapasón deben alargarse para reducir la frecuencia natural de este modo.

Resumen de la actividad 2

En esta actividad, se ha ejecutado un análisis y se han revisado los resultados. Para comprobar la frecuencia natural del diapasón:

Se ha comprobado la malla para asegurarse de que había suficientes elementos a través de la parte más fina.
Se han animado vistas de los 12 modos de vibración, para identificar cuál se debe utilizar para comprobar la frecuencia natural del diapasón.
Se ha determinado la frecuencia natural del modo seleccionado.
Se ha identificado que el diapasón debe alargarse.