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Il martello strumentato
1 - Varie metodologie di eccitazione delle strutture
La determinazione della funzione di trasferimento di una struttura consiste nell?eccitare la struttura con un certo tipo di forza per un certo periodo di tempo e misurarne la risposta in alcuni suoi punti.
Sperimentalmente, a seconda del modo con cui viene esercitata la forza eccitante, possiamo avere diversi tipi di misura.
Considerando sempre valida l?ipotesi di linearit? del sistema sottoposto a sperimentazione, la risposta in frequenza non dipende dalla tecnica di eccitazione impiegata.
La scelta di una metodologia o di un?altra quindi dipende dall?accuratezza che si vuole ottenere nella misura, dal tipo di struttura da analizzare e dalla disponibilit? di una strumentazione pi? o meno sofisticata e costosa.
Il metodo usato da pi? tempo e che offre le maggiori caratteristiche di accuratezza ? sicuramente il metodo stazionario. Consiste nell?eccitare la struttura con una forzante armonica, avente ampiezza costante e con una frequenza che viene fatta variare per valori discreti (vibrodina). La risposta viene acquisita ai diversi valori della frequenza.
Il metodo pu? risultare lungo e laborioso e per grandi strutture occorrono degli eccitatori di notevoli dimensioni e capacit?.
Una evoluzione ? rappresentata dal metodo quasi stazionario. Rispetto al caso precedente la frequenza di eccitazione viene fatta variare in modo continuo secondo un programma prestabilito, ma sempre lentamente in modo tale da mantenere il pi? possibile le condizioni stazionarie. Questo ? il limite: se la velocit? di variazione ? troppo rapida, da non dare il tempo al sistema di stabilizzarsi, le frequenze proprie vengono spostate nella direzione di variazione rispetto al caso stazionario. Questo metodo risulta allora essere pi? rapido, ma meno preciso del precedente.
In entrambe le situazioni precedentemente descritte, il sistema viene eccitato frequenza per frequenza. Si pu? utilizzare il metodo quasi stazionario per avere una idea del posizionamento delle frequenze di risonanza, per poi effettuare una analisi pi? accurata e mirata con il metodo stazionario.
Ci sono altre metodologie che invece forniscono una eccitazione su una banda di frequenza pi? ampia, teoricamente infinita. Con esse si ha un?eccitazione simultanea di pi? frequenze di vibrazione.
Questi risultati possono essere ottenuti con segnali aleatori di tipo random, con rapide variazioni in frequenza di un segnale sinusoidale (chirp) e con ingressi di tipo impulsivo.
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