Diseño de sólidos resonadores para el desarrollo de una experiencia interactiva vibrotáctil por medio de pruebas experimentales y elementos finitos
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Abstract
In the present paper, experimental tests were carried out on adults of different contextures and gender, both male and female, to obtain the frequencies of less attenuation for the hands, feet and back; Resulting in hands, a frequency of 112 Hz for the palm and 184 Hz for the fingers. For the feet, a frequency of 182 Hz was obtained for the fingers, 75 Hz and 80 Hz for the heel, for the instep 80 Hz, 81 Hz and 93 Hz. Finally, for the back part there are frequencies of 54 Hz for the central part, 65 Hz for the right part and 75 Hz for the left part. Subsequently, the design of solid resonators for the different frequencies was carried out. To obtain the resonant solids, we have studied the solution of the acoustic wave equation in a beam embedded in both ends by the initial conditions and the boundary conditions of the system. To validate the results, the numerical simulation was carried out using the finite element method (FEM), according to the results obtained, the design of the resonant solids is useful for the amplification of the vibrations at the frequencies to which they were tuned
Resumen en español
En el presente trabajo se realizaron pruebas experimentales en personas adultas de diferentes contexturas y de género tanto masculino, como femenino, para obtener las frecuencias de menor atenuación para las manos, los pies y la espalda; teniendo como resultado para las manos, una frecuencia de 112 Hz para la palma y 184 Hz para los dedos. Para los pies, se obtuvo una frecuencia de 182 Hz para los dedos, 75 Hz y 80 Hz para el talón, para el empeine 80 Hz, 81 Hz y 93 Hz. Finalmente, para la espalda se tienen frecuencias de 54 Hz para la parte central, 65 Hz para la parte lateral derecha y 75 Hz para la parte lateral izquierda. Posteriormente se realizó el diseño de sólidos resonadores para las diferentes frecuencias anteriormente mencionadas para las manos, la espalda y los pies. Para obtener los sólidos resonadores, se estudió la solución de la ecuación de onda acústica en una viga empotrada en ambos extremos mediante condiciones iniciales y las condiciones de frontera del sistema. Para validar los resultados se realizó la simulación numérica a partir del método elementos finitos (FEM), de acuerdo a los resultados obtenidos, el diseño de los sólidos resonadores resulta útil para la amplificación de las vibraciones a las frecuencias a las cuales fueron sintonizados