Defensa electrónica
Mesa vibratoria para terremotos
Defensa electrónica
E-libro
información general
UbicaciónMiki, Hyōgo
PaísJapón
Coordenadas34°46′42″N 135°03′19″E / 34.7784, -135.0554

La instalación de prueba de terremotos a escala real en 3D [1] o E-Defense (en japonés: E-ディフェンス) es una instalación de mesa vibratoria sísmica en Miki, prefectura de Hyōgo , Japón. [2] Operada por el Instituto Nacional de Investigación de Ciencias de la Tierra y Resiliencia ante Desastres (NIED) de Japón, [3] es la mesa vibratoria sísmica 3D más grande del mundo. [2] [3] [4]

Historia

Después del destructivo Gran Terremoto de Hanshin de 1995, la Agencia de Ciencia y Tecnología estableció una conferencia de mesa redonda, que en mayo de 1996 recomendó que se fundara un centro de investigación sísmica para prevenir futuros daños sísmicos en áreas urbanas. [5] Se recomendó que el centro de investigación debería tener una mesa vibratoria tridimensional. [6]

El desarrollo de los actuadores de la mesa comenzó en 1995, y el diseño y la construcción de E-Defense comenzaron en 1998 [7] [8] o 1999 [9] (las fuentes varían) con el objetivo de replicar los movimientos del suelo del Gran Terremoto de Hanshin. [3] Los sistemas de maquinaria de Mitsubishi Heavy Industries diseñaron y construyeron la instalación, [10] que se encuentra en el Parque Conmemorativo del Desastre del Terremoto de Miki. [6] [11] La construcción de la base de la mesa comenzó en 1999 y se completó en 2001. [7] Las operaciones comenzaron en 2005, [3] después de un costo total de construcción de 45 mil millones de yenes. [6] El apodo "E-Defense" fue seleccionado en una competencia pública, con la letra "E" representando la Tierra. [9] [6]

E-defense no pudo reproducir los movimientos del suelo del terremoto de Tōhoku de 2011 debido al largo período y la larga duración del temblor. NIED intentó simular los movimientos del suelo de este terremoto durante cinco minutos, pero inicialmente solo pudo lograr 1,5 minutos de temblor debido a que no tenía suficiente aceite para los actuadores. Después de instalar más acumuladores y agregar válvulas de derivación a los actuadores, lograron el objetivo de cinco minutos de temblor sostenido. [1] : 987 

Instalación

La mesa tiene un tamaño de 20 por 15 metros (un área de 300 metros cuadrados), lo que la convierte en la mesa vibratoria sísmica más grande del mundo. [2] [3] Puede moverse en las direcciones x, y, z, y realizar rotaciones de guiñada, cabeceo y balanceo. Puede acelerar hasta 1  g horizontalmente en ambas direcciones y hasta 1,5  g verticalmente. Puede tener una carga útil máxima de 1200 toneladas. [3] [2] [6] La mesa tiene 5 actuadores horizontales para ambas direcciones y 14 actuadores verticales, cada uno con una fuerza motriz máxima de 4500 kilonewtons. Pueden generar frecuencias con buena precisión de hasta 15 hercios, y pueden aumentarse a 30 hercios con menor precisión. Se colocan juntas universales entre los actuadores y la mesa. [3]

La instalación se encuentra en un terreno de seis hectáreas, que incluye varios edificios: el edificio de experimentación, que contiene la mesa vibratoria; el edificio de operaciones, que contiene el sistema de control de la mesa vibratoria; el edificio de la unidad hidráulica, que contiene el equipo que alimenta la mesa vibratoria; y el edificio de preparación, donde se preparan las estructuras de prueba. [6]

Experimentos

En 2020, se han realizado 113 experimentos en la mesa, con un promedio de 7,1 experimentos por año. [1] : 986  Los experimentos son proyectos ejecutados por el NIED, proyectos ejecutados conjuntamente por el NIED y otras organizaciones, o ejecutados por otras organizaciones. [1] : 986  La mayor parte del tiempo de diseño y construcción de los experimentos se lleva a cabo fuera de la instalación principal de E-Defense, con el fin de maximizar el uso de la mesa. Las estructuras experimentales se colocan sobre la mesa utilizando dos grúas que tienen una capacidad de carga máxima combinada de 9000 kilonewtons. [3]

Debido al alto costo de realizar los experimentos, la política de E-Defense es que los resultados no sean propiedad intelectual de los conductores de los experimentos, sino que sean compartidos por la comunidad internacional de ingeniería sísmica. Esto es para que los resultados puedan tener un alto impacto. [1] : 992 

Referencias

  1. ^ abcde Horiuchi, Toshihiko; Ohsaki, Makoto; Kurata, Masahiro; Ramirez, Julio A.; Yamashita, Takuzo; Kajiwara, Koichi (2022). "Contribuciones de la mesa vibratoria de defensa electrónica a la ingeniería sísmica y su futuro". Revista de investigación de desastres . 17 (6): 985–999. doi :10.20965/jdr.2022.p0985.
  2. ^ abcd «La mesa vibratoria 3D más grande del mundo». Libro Guinness de récords . Consultado el 26 de septiembre de 2024 .
  3. ^ abcdefgh Nakashima, Masayoshi; Nagae, Takuya; Enokida, Ryuta; Kajiwara, Koichi (enero de 2018). "Experiencias, logros, lecciones y desafíos de la defensa electrónica: pruebas con la mesa vibratoria más grande del mundo". Japan Architectural Review . 1 (1): 4–17. doi :10.1002/2475-8876.10020. ISSN  2475-8876.
  4. ^ "La mesa vibratoria del terremoto que batió récords en Japón". New Scientist . Consultado el 14 de octubre de 2024 .
  5. ^ Ogawa, Nobuyuki; Ohtani, Keiichi; Katayama, Tsuneo; Shibata, Heki (2001). "Construcción de una mesa vibratoria tridimensional a gran escala y desarrollo de tecnología básica". Philosophical Transactions: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 359 (1786): 1725–1751 – vía JSTOR.
  6. ^ abcdef Suganuma, K (enero de 2005). «Instalación de prueba de terremotos a escala real en 3D (E-Defense)» (PDF) . Science and Technology Trends Quarterly Review . 14 : 83–91 . Consultado el 26 de septiembre de 2024 .
  7. ^ ab "Proyecto "E-Defensa" - Introducción a la E-Defensa" (PDF) . Conferencia del Pacífico sobre Ingeniería Sísmica . 2003 . Consultado el 26 de septiembre de 2024 .
  8. ^ "Construcción de E-Defense (Instalación de prueba sísmica tridimensional a escala real)" (PDF) . 2004 . Consultado el 3 de octubre de 2024 .
  9. ^ ab "E-Defense（Perfil)". www.bosai.go.jp . Consultado el 26 de septiembre de 2024 .
  10. ^ "¡Un terremoto de magnitud 7 se reproduce fielmente en cada detalle!". Mitsubishi Heavy Industries . Consultado el 26 de septiembre de 2024 .
  11. ^ "Instalación de prueba de terremotos a escala real del NIED 3D" www.bosai.go.jp . Consultado el 3 de octubre de 2024 .

Lectura adicional

  • "Experimentos de defensa electrónica en casas de madera a escala real" (PDF) . Conferencia Mundial sobre Ingeniería Sísmica . 2008.
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