Il metodo del martello strumentato ? oggi molto utilizzato per le sue caratteristiche di facilit? d'uso, basso costo e rapidit? nell'effettuazione delle prove.
Il sistema ? costituito da un martello o pi? in generale un impattatore che ha integrata una cella di carico, o un trasduttore di forza, per misurare la forza di eccitazione fornita alla struttura di cui si vogliono determinare le caratteristiche dinamiche. La forza registrata dal martello naturalmente ? assunta uguale e opposta a quella avvertita dalla struttura. Nella configurazione pi? semplice (Fig. 1), un accelerometro viene posizionato nei punti di misura prescelti per calcolare le FRF. Al variare del punto in cui la struttura viene colpita e al variare della posizione di lettura della risposta, pu? essere ricostruita con il metodo gi? descritto tutta la matrice delle FRF.Figura 1: generale di misura con il martello strumentato.
Il sistema di eccitazione risulta essere semplice e non bisogna ricorrere a sistemi elettro-meccanici.
Non tutte le strutture possono comunque essere eccitate con questo metodo o perch? troppo delicate, e quindi potrebbero subire dei danni, oppure perch? per eccitare le loro frequenze di risonanza sarebbero necessarie grandi energie di impatto, che di nuovo potrebbero portare alla rottura della struttura stessa.
La forza di eccitazione pu? essere applicata sia manualmente, da un operatore, sia attraverso dispositivi meccanici pi? sofisticati che garantiscono un maggiore controllo sia del modulo della forza applicata, che della sua direzione di applicazione.
L'intensit? della forza di eccitazione dipende da due parametri: dalla massa che va ad impattare sulla struttura e dalla velocit? con cui avviene l'impatto.
In Fig. 2 e Fig. 3 sono rappresentate le caratteristiche curve ottenute mediante la registrazione dell'impulso dovuto al martello.Figura 2: andamento temporale reale dell?impulso.
Figura 3: risposta in frequenza reale dell?impulso.
Nel primo grafico ? presentato l'andamento nel tempo, mentre nel secondo il suo modulo nel dominio della frequenza.
Dal punto di vista teorico, la trasformata di fourier di un impulso unitario ideale δ(t) (Fig. 4) ? un gradino:Figura 4: impulso ideale.
Cio?, un impulso ideale, ha un contenuto in frequenza infinito e lo stesso contenuto in ampiezza per ogni frequenza. Infatti:Per un impulso non ideale δ_b, rettangolare centrato nell?origine di base b e altezza 1/b (in questo modo la sua area rimane unitaria) si ha:Lo spettro di questo segnale ? del tipo sin(x)/x , cio? ? quello di una funzione costante attorno all?origine ma che si attenua per ω=2π/b. Questo ? quanto ? stato riscontrato per l?impulso reale.