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 Japonés de Investigación para Ciencias de la Tierra y Resiliencia ante Desastres , [3] es la mesa vibratoria sísmica 3D más grande del mundo. [2] [3]
Después del destructivo Gran Terremoto de Hanshin de 1995, la Agencia de Ciencia y Tecnología estableció la Conferencia de Mesa Redonda para el Estudio de Bases de Investigación. En mayo de 1996, la conferencia recomendó que se fundara una base de investigación sísmica para prevenir futuros daños sísmicos en áreas urbanas. Se recomendó que la base de investigación tuviera una mesa vibratoria tridimensional. [4]
El desarrollo de los actuadores de la mesa comenzó en 1995, y el diseño y la construcción de E-Defense comenzaron en 1998 [5] [6] o 1999 [7] (las fuentes varían) con el objetivo de replicar los movimientos del suelo del Gran Terremoto de Hanshin. [3] Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems diseñó y construyó la instalación, [8] que está ubicada en el Parque Conmemorativo del Desastre del Terremoto de Miki. [4] [9] La construcción de la base de la mesa comenzó en 1999 y se completó en 2001. [5] Las operaciones comenzaron en 2005, [3] después de un costo total de construcción de 45 mil millones de yenes. [4] El apodo "E-Defense" fue seleccionado en una competencia pública, con la letra "E" representando a la Tierra. [7] [4]
E-defense no pudo reproducir los movimientos del suelo del terremoto de Tōhoku de 2011 debido a que los temblores tenían períodos largos y una larga duración. NIED intentó utilizar los movimientos del suelo del terremoto durante cinco minutos, pero inicialmente solo pudo manejar 1,5 minutos debido a que no tenía suficiente aceite para los actuadores. Después de que se instalaron más acumuladores y se agregaron válvulas de derivación a los actuadores, se pudieron lograr cinco minutos. [1] : 987
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] [4] 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 buenas precisiones 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 experimentos, 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. [4]
En 2020, se han ejecutado 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 mayoría de las veces, el diseño y la construcción de experimentos se lleva a cabo fuera de la instalación principal de E-Defense para 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 de ingeniería sísmica. Esto es para que los resultados puedan tener un alto impacto. [1] : 992
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