A continuación, se presenta una clasificación detallada de los tipos de vibraciones que pueden ocurrir en sistemas de un grado de libertad:

1. Vibración Libre

• Sin amortiguamiento
  • Ejemplo: Péndulo simple en vacío
• Con amortiguamiento
  • Subamortiguado: Ejemplo: Sistema masa-resorte con amortiguador en aire
  • Críticamente amortiguado: Ejemplo: Suspensión de automóvil ajustada óptimamente
  • Sobre amortiguado: Ejemplo: Puerta con cierre hidráulico

2. Vibración Forzada

• Sin amortiguamiento
  • Fuerza armónica: Ejemplo: Máquina rotativa sin aislamiento
  • Fuerza periódica no armónica: Ejemplo: Motor de combustión interna
  • Fuerza impulsiva: Ejemplo: Impacto de martillo en una estructura
  • Fuerza arbitraria: Ejemplo: Cargas de viento en una torre
• Con amortiguamiento
  • Fuerza armónica: Ejemplo: Edificio con amortiguadores sometido a vibración de maquinaria
  • Fuerza periódica no armónica: Ejemplo: Puente con amortiguadores bajo tráfico rítmico
  • Fuerza impulsiva: Ejemplo: Estructura con amortiguadores sísmicos bajo impacto
  • Fuerza arbitraria: Ejemplo: Plataforma offshore con amortiguadores bajo oleaje

3. Casos Especiales

En los casos especiales, no se ha hecho una separación explícita entre sistemas amortiguados y no amortiguados por las siguientes razones:

• Excitación de la base
  • Armónica: Ejemplo: Edificio durante un terremoto con movimiento sinusoidal
  • Arbitraria: Ejemplo: Estructura durante un terremoto real

Nota: En la práctica, estos sistemas generalmente se consideran con amortiguamiento, ya que las estructuras reales siempre tienen algún nivel de amortiguación. Sin embargo, el análisis puede realizarse tanto para casos amortiguados como no amortiguados, dependiendo del nivel de precisión requerido.

• Fuerza de paso (Moving Force): Ejemplo: Vehículo cruzando un puente

Nota: Este tipo de análisis puede realizarse considerando o no el amortiguamiento. La elección depende de la duración de la carga y la importancia del amortiguamiento en el sistema específico.

• Respuesta al impulso unitario: Ejemplo: Análisis de la respuesta de una estructura a un impacto instantáneo

Nota: El análisis de la respuesta al impulso unitario es una herramienta matemática que se puede aplicar tanto a sistemas amortiguados como no amortiguados. La presencia o ausencia de amortiguamiento afectará la forma de la respuesta, pero no cambia fundamentalmente el concepto del análisis.

En estos casos especiales, la distinción entre sistemas amortiguados y no amortiguados es menos crítica para la clasificación general, ya que el enfoque principal está en el tipo de excitación o análisis. Sin embargo, en la práctica, el amortiguamiento generalmente se incluye en el análisis detallado de estos casos para obtener resultados más precisos y realistas.

Notas aclaratorias:

• Fuerza armónica vs. periódica: Una fuerza armónica es siempre periódica, pero no toda fuerza periódica es armónica. Las fuerzas armónicas siguen una función seno o coseno, mientras que las periódicas pueden tener cualquier forma que se repita regularmente.
• Fuerza arbitraria: Es cualquier fuerza que varía con el tiempo de manera no predecible o que no se ajusta a patrones regulares.
• Impulso unitario: Es una fuerza teórica de magnitud infinita que actúa durante un tiempo infinitesimal, utilizada en análisis matemático de sistemas.