Sistema de ensayos de vibración para soportes de aerogeneradores: diseño de un canal generador de oleaje marino

Abstract

Los sistemas con SHM están diseñados para monitorear en todo momento el estado de salud de estructuras, mediante información recopilada a través de sensores. Realizar pruebas o testeos sobre estructuras reales como los aerogeneradores significa incurrir en elevados costos de logística y operación. Por ello surge la necesidad de tener un sistema de ensayos para testear estructuras a escala y en laboratorio, a fin de recolectar datos e idear estrategias de mantenimiento predictivo. El sistema de ensayos de vibración estuvo compuesto de tres partes: un canal generador de oleaje a escala, una aplicación de escritorio (WTtest) para controlar las simulaciones del canal y un sistema DAQ para recopilar la información de los sensores conectados a la estructura. Siguiendo la metodología de diseño se seleccionaron los diversos equipos como acelerómetros, excitadores de vibración, tarjetas y módulos DAQ. Por otro lado, en la parte mecánica se diseñó cada uno de los componentes del canal, como el absorbedor, el multiplicador mecánico, el mecanismo tipo pistón y el canal de oleaje, empleando el método de elementos finitos para evaluar los esfuerzos y deformaciones, en análisis estático y por fatiga, con lo que se pudo validar que el sistema trabajará de forma segura. El sistema de ensayos de vibración diseñado es aplicable para otros tipos de estructuras tipo jacket, lo cual le brinda mayor utilidad y aplicabilidad en el ámbito de la investigación. En resumen, este sistema es compacto y tiene tres componentes bien definidos que trabajan de forma sincronizada para desarrollar las simulaciones.