RETO DEL CLIENTE
Durante las últimas tres décadas, el Laboratorio de Ingeniería Estructural y de Simulación de Terremotos (SEESL) de la Universidad de Buffalo (UB) ha jugado un papel destacado en el avance de la ingeniería estructural civil. Lo ha hecho a través de una combinación de educación de calidad superior, investigación pionera y ayudando a varias industrias a establecer códigos, estándares y métodos de prueba.
SEESL actualmente admite una amplia gama de operaciones. Las instalaciones albergan el Centro Multidisciplinar de Ingeniería e Investigación Sísmica (MCEER) y la Red George E. Brown, Jr. para la simulación de ingeniería sísmica (NEES). Además, apoya las iniciativas educativas y de investigación de la UB y atiende a clientes externos con fines comerciales y de investigación. Las áreas de especialización incluyen pruebas de vibración estructural, pruebas dinámicas, pruebas estáticas de materiales, pruebas de control estructural y validación de componentes no estructurales, como sistemas HVAC y falsos techos, así como sistemas de línea de vida como subestaciones eléctricas.
“Hemos logrado una larga lista de primicias en la industria, pero también nos sentimos orgullosos del talento que ha aportado esta instalación”, declara el Dr. Andrei Reinhorn, profesor del Departamento de Ingeniería Civil, Estructural y Medioambiental de la UB y fundador de la instalación SEESL. “En mis 31 años aquí, he visto graduarse a más de 400 ingenieros, muchos de los cuales han fundado sus propios laboratorios avanzados de pruebas civiles y sísmicas en todo el mundo”.
SEESL se esfuerza constantemente por proporcionar simulaciones más realistas con las fuerzas masivas, los desplazamientos y los tamaños de muestra involucrados. “Muchas de las estructuras que estudiamos son más grandes que nuestro laboratorio, lo que nos limita en cuanto al tamaño de los elementos que podemos probar”, explica Reinhorn. “Por lo tanto, uno de nuestros retos permanentes es encontrar mejores formas de proporcionar la simulación más precisa en el laboratorio de pruebas, al mismo tiempo que se reducen los costos”.
SOLUCIÓN DE MTS
Desde 1983, MTS ha proporcionado a SEESL la tecnología configurable necesaria para adaptarse rápidamente a los nuevos requisitos de las pruebas, además de la experiencia en pruebas fácilmente disponible necesaria para ayudar a los ingenieros de pruebas de SEESL a explorar nuevos métodos de investigación. Esta asociación de larga data ha permitido a SEESL identificar continuamente nuevas técnicas para mejorar la precisión de la simulación sísmica y estructural civil.
SEESL realizó una importante actualización en 2004, que triplicó el tamaño de las instalaciones e integró una serie de equipos de prueba nuevos y avanzados suministrados por MTS: wo mesas vibratorias de 6DOF para complementar una mesa vibratoria original de 5DOF; actuadores dinámicos y estáticos a gran escala; una caja laminar geotécnica; y controladores MTS FlexTest® en red. Las dos mesas vibratorias MTS 6DOF se pueden combinar para soportar pruebas de probetas muy grandes, incluidos puentes de tamaño completo de hasta 40 metros de longitud. MTS y SEESL también desarrollaron conjuntamente una instalación única para la simulación de componentes no estructurales, compuesta por una mesa vibratoria de dos pisos con trazos de alrededor un metro y velocidades de hasta tres metros por segundo.
“La capacidad de configuración de nuestras mesas vibratorias nos ha abierto un nuevo mundo de posibilidades en términos de pruebas y experimentación”, afirma Mark Pitman, gerente de Servicio Técnico de SEESL, quien ha colaborado con MTS durante 27 años.
Según Pitman, esta innovación es posible gracias a la versatilidad y la precisión de los equipos de prueba de MTS, así como a los conocimientos especializados de los ingenieros de campo de MTS.
“Valoro la posibilidad de acceder directamente a expertos en simulación de terremotos y pruebas estáticas y dinámicas, y MTS siempre ha contado con personal de ingeniería de gran talento en los niveles de aplicaciones, ingeniería de sistemas y planificación de instalaciones”, señala dijo Pitman. “MTS ha brindado un nivel de soporte técnico e ingeniería de campo que considero insuperable”.
Un ejemplo de este apoyo es la colaboración de SEESL con MTS en su exploración inicial de la tecnología de simulación híbrida, que combina de forma simultánea las pruebas mecánicas de las subestructuras con los modelos informáticos del resto de la estructura. Esta técnica ofrece un medio eficaz para comprender cómo afectarán los eventos sísmicos a una estructura civil, sin tener que invertir en el espacio de laboratorio y el equipo de pruebas necesario para probar toda la estructura.
“La simulación híbrida ha demostrado ser fundamental para que podamos mantener los tamaños de las probetas de prueba manejables mientras caracterizamos con mayor precisión la estructura más grande a la que pertenece la muestra”, explica Reinhorn.
BENEFICIOS PARA EL CLIENTE
Reinhorn y Pitman coinciden en que MTS ha sido esencial para ayudar a SEESL a establecer y mantener una posición sólida de liderazgo mundial en ingeniería estructural civil. La asociación ha creado una base configurable y de gran capacidad sobre la cual los ingenieros de SEESL pueden buscar con confianza nuevos métodos de prueba que respalden sus objetivos educativos, de investigación y comerciales.
“La flexibilidad del equipo de pruebas nos libera realmente en términos de exploración, porque nos permite ser creativos y buscar nuevas innovaciones”, menciona Pitman. “Podemos ser pioneros en investigación y experimentación, pero eso se debe en gran parte al hecho de que MTS ha sido una guía excelente”.
“Esta flexibilidad del laboratorio también nos beneficia desde el punto de vista de la educación y la tutoría, porque nos permite estandarizar nuestro software y hardware de pruebas para simplificar el aprendizaje”, agrega el Dr. Reinhorn. “Los estudiantes pueden centrarse más en comprender los métodos experimentales y menos en intentar dominar el propio equipo de pruebas”.
Además, el SEESL recibe mantenimiento habitual de MTS, que Pitman cita como otro elemento crítico para la historia de éxito de SEESL. “El tiempo de actividad que experimentamos debido al mantenimiento periódico, la calibración y las reparaciones nos ha permitido mantener nuestro equipo MTS operativo con un tiempo de inactividad mínimo”, explica. “Actualmente tenemos cinco o seis proyectos en ejecución en paralelo todos los días de la semana, cada uno en una etapa diferente de preparación”.
El Dr. Reinhorn espera obtener grandes resultados de SEESL y MTS en el futuro. “No estoy seguro de que hubiéramos llegado a donde estamos hoy sin la presencia y el apoyo de MTS. Nuestra asociación con MTS ha sido excelente durante las últimas tres décadas y esperamos que dure mucho más”.
