Memoria para optar al título de Ingeniera Civil / Las estanterías de acero se utilizan comúnmente en diversos rubros industriales para proveer soluciones de almacenaje livianas, económicas y versátiles. Permiten optimizar el espacio de las bodegas ya que emplean varios niveles de almacenaje controlando el apilamiento de los productos, además pueden ser modificadas según las necesidades de operación. El objetivo de esta memoria es utilizar distintos métodos de identificación de propiedades dinámicas para determinar las frecuencias y formas modales reales de una estantería industrial. En este contexto se realizaron mediciones de vibraciones ambientales a una estantería ubicada en el centro de distribución de Nestlé en la comuna de Quilicura. La identificación de los parámetros modales de la estructura se realizó utilizando los métodos de Espectro de Densidad de Potencia (PSD), SSI (Stochastic Subspace Identification), DSI (Deterministic Stochastic Subspace Identification) y CMIF (Complex Mode Indicator Function). Todos los métodos mencionados permitieron identificar los modos fundamentales de la estructura ofreciendo resultados consistentes. En este contexto, se observó que las propiedades dinámicas identificadas distan significativamente de las obtenidas a partir de modelaciones en elementos finitos que se emplean comúnmente en la práctica. Esto ocurre porque existen varios efectos que no son usualmente modelados como son el hecho que las bases de los pallets trabajan como diafragmas flexibles rigidizando las estanterías, teniendo en cuenta que se suele ignorar la rigidez provista por estos elementos. Además, se observó que juegan un rol relevante en las propiedades reales de la estantería ciertos parámetros relativamente inciertos como la rigidez provista entre la unión viga-columna. Adicionalmente, se llevó a cabo una prospección geofísica en un terreno aledaño al centro de distribución donde se determinó el período fundamental del suelo y se realizó la inversión sísmica para determinar la variación de la velocidad de la onda S en profundidad. En este contexto, los resultados indicaron que el periodo del suelo es muy cercano al de la estructura y posee una alta amplificación sísmica, lo que significa un riesgo de resonancia en caso de que ocurra un sismo.

Memoria para optar al título de Ingeniera Civil / En este estudio se obtienen las propiedades dinámicas de tres puentes a través del análisis de datos obtenidos en campañas de mediciones de microvibraciones ambientales realizadas a través de un arreglo de acelerómetros que se disponen en forma transitoria sobre las estructuras. Todos los puentes estudiados tienen un sistema de aislación sísmica y fueron medidos previamente en campañas de microvibraciones en los años 2003 y 2004 conforme a los estudios realizados por Díaz (2004) y Benavides (2004), previos al mega-terremoto del Maule del 2010. Por lo tanto, el objetivo del estudio es verificar si es posible identificar cambios significativos en las propiedades dinámicas de los puentes que pudieran ser atribuidas a daño o cambios en las estructuras luego de ocurrido 15 años desde las últimas campañas, teniendo en cuenta que además estuvieron sujetos al efecto del terremoto del Maule del 2010 (Mw=8.8). Los puentes estudiados corresponden al viaducto El Salto Largo (Región de Valparaíso), el viaducto Marga-Marga (Región de Valparaíso) y el puente Cardenal Raúl Silva Henríquez (Región del Maule). En este contexto, se señala que los viaductos El Salto Largo y Marga-Marga no sufrieron daño aparente durante el tiempo, en cambio el puente Cardenal Raúl Silva Henríquez sufrió daño significativo y posteriores reparaciones debido al terremoto del Maule del 2010. Las propiedades dinámicas previas al terremoto del 2010 del viaducto El Salto Largo se obtienen de registros de microvibraciones medidas en los años 1999 y 2002 a partir de los acelerómetros instalados en forma permanentemente por la RENADIC. Por otro lado, las propiedades dinámicas de las otras dos estructuras se obtienen a partir de una campaña de mediciones de microvibraciones realizada en los años 2003-2004 y que fue repetida en este estudio durante el año 2018. Se concluye que puentes o viaductos con un sistema de aislación sísmica poseen modos longitudinales y transversales que dependen fuertemente del sistema de aislación, por lo que no existen variaciones significativas en las propiedades dinámicas (frecuencias y formas modales) que puedan atribuirse a daño (o reparación) de las estructuras utilizando mediciones de microvibraciones en el tablero (al menos que existan cambios en las propiedades de los aisladores), observándose cambios leves en las propiedades dinámicas incluso para el puente que resultó dañado y posteriormente reparado durante el terremoto del 27F.

Ingeniero Civil Mecánico / En las operaciones para neutralizar la acción del fuego en incendios forestales es imprescindible contar con vehículos que permitan al personal capacitado movilizarse de manera rápida, respetando la seguridad física de los equipos y tripulación, y sorteando obstáculos propios de la morfología del terreno o derivados por la acción del fuego. Además, si el vehículo posee un equipo retardante de fuego, se dispondrá de un recurso efectivo para neutralizar o mitigar los incendios forestales. La velocidad de desplazamiento máxima y la movilidad de un vehículo se ven afectadas por las vibraciones inducidas por el terreno y por vibraciones propias de los sistemas del vehículo. La frecuencia y magnitud de las vibraciones puede superar los límites de tolerancia humanas y los límites de resistencia en los componentes de la carga. De esto se desprende la necesidad de un modelo que cuantifique las vibraciones experimentadas por el vehículo en determinados entornos y condiciones operacionales. La presente memoria presenta un proceso para elaborar un modelo vibratorio que simule el comportamiento de un carro de carga M548A1 acondicionado para enfrentar los incendios forestales. El objetivo es generar un modelo vibratorio que incluya distintas fuentes de vibraciones incluyendo del terreno sobre el cual el móvil se desplaza. El modelo propuesto se realizará en el lenguaje de programación MATLAB V2015, en el cual se incluirán los perfiles de terreno generados con base a fuentes asociadas a las pruebas de vehículos y aquellos obtenidos de forma aleatoria. Se incluirán al modelo fuentes secundarias de vibración. Se validó el modelo por medio de datos empíricos obtenidos por el Departamento de Ingeniería del Instituto de Investigaciones y Control (IDIC). Con esto, se realizan las simulaciones del modelo para distintas configuraciones de carga para el vehículo acondicionado para operaciones contra incendios. Los resultados de las simulaciones se expresan de tal forma que por medio de normas especificas para límites de vibraciones sea posible concluir si el vehículo es capaz de operar satisfactoriamente en los terrenos considerados.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / Capturar las vibraciones de un objeto usando cámaras estereoscópicas de alta velocidad posibilita la determinación en campo completo de su geometría y desplazamiento en tres dimensiones, ya que permiten medir un elevado número de grados de libertad simultáneamente. Disponer de datos de medición de campo completo de una estructura es de interés para la aplicación de metodologías de identificación de daño centradas en la respuesta vibracional. El objetivo de este trabajo de título es desarrollar e implementar indicadores de daño basados en la deformación, curvatura y en derivadas de orden superior de los modos de vibración, que sean capaces de identificar daño por delaminación en un panel compuesto tipo panal de abeja usando un sistema de correlación de imágenes digital de alta velocidad (DIC). Las muestras consistieron en paneles de geometría plana tipo sándwich con núcleos del tipo panal de abeja, y se diferenciaron según su composición y según distintos escenarios de daño por delaminación. Las muestras fueron excitadas a rangos cercanos de sus respectivas frecuencias naturales, esta vibración se captó por el sistema DIC y se identificaron un determinado número de modos de vibración para cada muestra. Se procesó la información recabada por las cámaras, se les aplicó un algoritmo de suavizado y se construyeron indicadores de daño basados en la deformación, curvatura, y en la tercera y cuarta derivada parcial del desplazamiento normal a la superficie modal. Finalmente, a los indicadores resultantes se les aplicó un tratamiento estadístico de selección de datos (asociados a daño) y se les comparó mediante un algoritmo evaluador de predicción. Se utilizaron dos técnicas distintas para la estimación de los parámetros vibracionales de deformación, curvatura y derivadas de orden superior: diferencias finitas y point least-squares (PLS). Luego, en conjunto con la metodología \textit{Gapped Smoothing} (GSM) se construyeron los indicadores de daño. Se concluyó que aquellos indicadores basados en parámetros estimados mediante diferencias finitas presentaron ser sensibles al ruido experimental y por tanto poco confiables. En cambio, los indicadores basados en parámetros estimados mediante point least-squares presentaron ser sensibles al daño y robustos ante la presencia de ruido experimental. En particular, los indicadores de daño basados en la deformación, curvatura y tercera derivada del desplazamiento normal a la superficie de los modos estimadas mediante point least-squares presentan las mejores predicciones de detección según el algoritmo evaluador. Además, la detección de delaminaciones pequeñas fue realizada de mejor manera por el indicador basado en la curvatura estimada mediante point least-squares. / FONDECYT