Análisis de Sensibilidad Paramétrica y Evolución de Polos en el Desempeño Dinámico Transitorio de un Sistema de 3-GDL ante Pérdida de Simetría
Parametric Sensitivity Analysis and Pole Evolution in the Transient Dynamic Performance of a 3-DOF System under Loss of Symmetry
Lozano Cuellar Leticia
TecNM / Instituto Tecnológico de La Laguna
llozanoc@correo.itlalaguna.edu.mx
https://orcid.org/0009-0003-6471-9655
Sellschopp Sánchez Francisco Sergio
TecNM / Instituto Tecnológico de La Laguna
fsellschopps@correo.itlalaguna.edu.mx
https://orcid.org/0000-0003-3516-3523
Álvarez Macias Carlos
TecNM / Instituto Tecnológico de La Laguna
calvarezm@correo.itlalaguna.edu.mx
https://orcid.org/0000-0002-2263-0316
Volumen:
1
Edición:
12
Resumen
Este artículo presenta una evaluación sistemática de la estabilidad relativa y el desempeño dinámico transitorio en un sistema mecánico acoplado de tres grados de libertad. Se analiza cómo la pérdida de simetría física ante la variación controlada de los parámetros afecta las métricas de respuesta en los dominios del tiempo y de la frecuencia. La metodología emplea un enfoque de modelado en espacio de estados para la extracción de valores y vectores propios. Partiendo de una condición nominal unitaria, se ejecuta un protocolo de variación ceteris paribus sobre seis parámetros seleccionados: masas lateral y central, rigidez y amortiguamiento entre el anclaje y la masa lateral, y elementos de acoplamiento interno entre las masas lateral y central. Dichos parámetros se modifican sistemáticamente en un intervalo extendido del 10% al 200% de su valor nominal, con pasos de 0.1. Los resultados se analizan mediante una técnica dual: el lugar de las raíces paramétrico, para visualizar la migración de polos hacia el eje imaginario, y superficies de respuesta tridimensionales que vinculan la interacción de pares paramétricos con el factor de amortiguamiento crítico y el sobreimpulso máximo ante un impulso de fuerza aplicado a la masa central. El estudio demuestra la pertinencia de esta metodología para analizar el comportamiento del sistema e identifica regiones en las que la asimetría compromete la integridad dinámica. Esto facilita la aplicación de criterios de optimización y de detección de fallas en ingeniería estructural y de control, demostrando que la variación en el acoplamiento externo (anclaje) presenta una sensibilidad superior frente a las variaciones de masa.

Palabras clave
Amortiguamiento, Desempeño dinámico, Estabilidad relativa, Lugar de las raíces, Sensibilidad paramétrica, Sistemas mecánicos
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