Modelado de la interacción física en vibración entre un UAV y un sistema flexible

Abstract

Este trabajo de fin de grado tiene como objetivo proponer un modelo analítico para estudiar la interacción física en vibración entre un UAV omnidireccional y un sistema flexible, específicamente un árbol. Surge a partir de los experimentos realizados por Antonio González Morgado durante su estancia de investigación en el ETH Zürich. El modelo analítico desarrollado en este trabajo fin de grado se basa en el método de Rayleigh, gracias al cual se puede aproximar un sistema continuo, como es el caso de un árbol, por un sistema de 1GdL (Grado de Libertad). Para ello, el árbol se divide en diferentes elementos como son el tronco, las ramas y los frutos. Posteriormente, utilizando el método de Rayleigh, se obtienen la masa y rigidez equivalente de los elementos que conforman el árbol. Posteriormente, se presentan diversas técnicas para inducir vibraciones a la frecuencia natural en un sistema mecánico. De todas las soluciones presentadas, se utilizó una estrategia de vibraciones autoinducidas (self-excited vibration en inglés) para los experimentos. Finalmente, el modelo analítico propuesto para el árbol es contrastado con los experimentos disponibles de la estancia de Antonio González Morgado en el ETH Zürich. Los resultados obtenidos muestran la concordancia entre el modelo teórico presentado y los datos experimentales, lo que indica que el enfoque utilizado para modelar el sistema es válido y confiable.