Fenómenos de galope en obstáculos de sección no rectangular

Abstract

En esta Tesis se aborda experimentalmente el estudio de la inestabilidad a galope de cuerpos prismáticos de sección triangular, de una manera sistemática, analizando la influencia de los distintos parámetros que intervienen en la aparición del fenómeno. Estos parámetros son la geometría de la sección transversal, representada por el ángulo b formado por los dos lados iguales del triángulo isósceles, el ángulo de ataque de la corriente incidente, a la velocidad de la corriente incidente, UY, y las propiedades mecánicas de la estructura;. Masa m, coeficiente de amortiguamiento estructural Z, y frecuencia natural.
Como resultado se han podido dibujar mapas de estabilidad en el plano (a,b). Estos mapas se han obtenido en primer lugar mediante ensayos estáticos, definiendo regiones de inestabilidad de acuerdo al criterio cuasi-estático de Glauert-Den Hartog, y después mediante ensayos dinámicos, comprobándose a partir de qué velocidades comienza la inestabilidad para cada configuración definida por el par (A,b). Se han encontrado tres regiones de inestabilidad: para ángulos de ataque pequeños (alrededor de a- b/2 + 5º), para ángulos de ataque grandes (a- 180º +- (b/2 + 5º), y para una zona intermedia (aproximadamente 50º menor a menor 90º). En términos generales se puede afirmar que las regiones de inestabilidad para un triángulo dado son las comprendidas entre los ángulos de ataque en que la corriente incidente se encuentra alineada con alguno de los lados del triángulo.
Comparando los mapas de estabilidad que se obtienen con los resultados de los ensayos estáticos con los obtenidos de los ensayos dinámicos, se comprueba que para los parámetros empleados el criterio cuasi-estático de Glauret-Den Hartog predice razonablemente bien la inestabilidad a galope en los casos estudiados.
Se han realizado además medidas de las distribuciones de presiones alrededor del cuerpo, para poder explicar la aparición de la inestabilidad a galope en función de la morfología de la corriente alrededor del cuerpo.