Propagación de las incertidumbres en las mediciones aplicada a la identificación en el dominio de la frecuencia de matrices de inercia, rigidez y amortiguación de sistemas mecánicos

Resumen

En la identificación de sistemas mecánicos la atención se ha concentrado en formular y evaluar métodos robustos frente a la presencia de mediciones contaminadas con “ruido”, relegando el estudio de la influencia de la incertidumbre experimental en los parámetros identificados del sistema. Esta investigación presenta una formulación general para la estimación de los errores vinculados con la identificación de las matrices de inercia, rigidez y amortiguación viscosa de sistemas mecánicos linealizados. Se realiza la propagación de las incertidumbres experimentales a través de la función de respuesta en frecuencia, obteniendo una expresión genérica para el cálculo de su incertidumbre, luego de recurrir a propiedades del producto de Kronecker y del cálculo matricial. Se ilustra la formulación mediante la caracterización experimental de un sistema mecánico simple, empleando dos métodos de identificación: mínimos cuadrados y variable instrumental. La validación de la metodología se realiza mediante comparación de los resultados obtenidos con las desviaciones estándares de las muestras disponibles de cada parámetro identificado. La comparación revela coincidencia en orden de magnitud para la mayoría de las incertidumbres de los parámetros estimados, confirmando la consistencia de la formulación presentada para la propagación de las incertidumbres experimentales de las mediciones para la identificación de sistemas.