POLYMÊTISλόγος ἀίδιος

Disipadores de Fricción — Coulomb

Lazo rectangular · autocentrantes flag-shaped · Booton-Caughey 1953 — App 64 · v1.0

Modo Referencia activo — cada bloque indica código · ecuación · fundamento

01Datos de entrada

Fricción de Coulomb

Coeficiente de fricción μ Fuerza normal de apriete F_n (kN) Amplitud de desplazamiento u (m)

F_slip = μ·F_n. La fuerza de deslizamiento es independiente de la velocidad y la amplitud (rígido-plástico).

Dinámica (para amortiguamiento)

Masa modal M (ton) Frecuencia ω (rad/s)

Autocentrante (opcional)

¿Sistema flag-shaped? Rigidez de carga k₁ (kN/m) Rigidez de descarga k₂ (kN/m)

Linealización de Booton-Caughey: k_eq=(k₁+k₂)/2, c_eq=(k₁−k₂)/(πω).

F64-01 · Fricción de Coulomb F_slip = μ·F_n Desplazamiento relativo entre superficies. μ depende de las superficies, condición de contacto y presión. Pall & Marshall (1982); Módulo 05, Retamales (2025).

F64-02 · Energía y β equivalente W_D = 4·F_slip·u · β_eq = W_D/(4π·½·k_ef·u²) = 2/π ≈ 0,637 Lazo rectangular ideal (rígido-plástico): el β equivalente respecto a k_ef=F_slip/u es constante = 2/π, el máximo teórico de cualquier disipador.

F64-03 · Linealización de Booton-Caughey (autocentrante) k_eq = (k₁+k₂)/2 · c_eq = (k₁−k₂)/(πω) · ξ_eq = c_eq·M/(2√(k_eq·M)) Para un lazo flag-shaped con rigidez de carga k₁ y descarga k₂. Booton & Caughey (1953). El sistema recentra (residual nulo) pero disipa menos que la fricción pura.

02Resultados

03Lazo histerético F–u

04Referencias

Pall, A.S. & Marsh, C. (1982). Response of Friction Damped Braced Frames. J. Struct. Div. ASCE 108(6).
Aiken, I.D. & Kelly, J.M. (1990). Earthquake Simulator Testing and Analytical Studies of Two Energy-Absorbing Systems. UCB/EERC-90/03.
Booton, R.C. (1953) & Caughey, T.K. — linealización estadística equivalente de sistemas no lineales.
Retamales, R. (2025). Curso AICE — Disipación de Energía, Módulo 05.

Descargo de responsabilidad. Herramienta referencial y educativa. El modelo rígido-plástico idealiza la fricción; el comportamiento real depende de la presión de apriete, desgaste y condición de superficies (se recomienda ensayar el 100% de la producción). No sustituye el juicio del ingeniero competente. El autor no asume responsabilidad por el uso de los resultados.