·Analisi strutturale
Analisi strutturale 2016-12-15T22:28:04+00:00

Analisi strutturale su macro/microstrutture

L’analisi strutturale consente di misurare e definire le risposte dinamiche di una struttura sottoposta ad eccitazione e di ricavare parametri quali frequenze di risonanza, smorzamenti, forme modali o deformate operative.

L’analisi strutturale può essere eseguita sia su macrostrutture sia su microstrutture.

Analisi strutturale su macrostrutture

Le principali tipologie di analisi su macrostrutture sono:

  • Impact testing

    Eccitazione fornita tramite martelli strumentati divisi per range di misura, range di frequenza, massa.
    La risposta dell’oggetto in prova è tipicamente misurata con accelerometri e la prova può essere eseguita in più sessioni. E’ possibile eccitare sempre nello stesso punto e spostare di volta in volta gli accelerometri (fixed hammer) o tenere fissa la posizione di uno o più accelerometri ed eccitare in punti diversi (roving hammer). La preparazione delle prove è semplice ma la durata può essere lunga.

  • Shaker testing

    Eccitazione fornita tramite uno o più shaker accoppiati all’oggetto in prova utilizzando appositi stinger.
    Per la misura della sollecitazione si utilizzano celle di forza, per le risposte si possono utilizzare sensori a contatto (accelerometri) o senza contatto (laser). Nel caso si utilizzi un vibrometro laser a scansione la prova procede in maniera automatica senza necessità di intervento di operatori e consente di misurare, senza mass loading o problemi di temperatura, diverse migliaia di punti in poche ore.

  • Forzante non nota

    Le strutture sono eccitate senza però misurare la forza ad esse applicata.
    Tipici esempi sono eccitazioni fornite tramite dispositivi piezoelettrici, vibrodine, altoparlanti, banchi a rulli o dal traffico veicolare o ferroviario. La risposte della struttura sono misurate con sensori a contatto (accelerometri) o senza contatto (laser).
    Nel caso si utilizzi un vibrometro laser a scansione la prova procede in maniera automatica senza necessità di intervento di operatori e consente di misurare, senza mass loading o problemi di temperatura, diverse migliaia di punti in poche ore.

  • Transfer Path Analysis Operativa

    La TPA operativa consente di capire come i componenti salienti per l’NVH, inseriti nel loro contesto e in condizioni operative, contribuiscano a determinare la rumorosità o le vibrazioni percepite all’interno di un veicolo. Rispetto ai metodi tradizionali essa presenta vantaggi notevoli non solo perché, non richiedendo di smontare e rimontare i vari componenti, riduce notevolmente i tempi necessari per le prove, ma anche perché permette di eseguire la misura nelle reali condizioni di funzionamento, su banco rulli o addirittura su strada.

Analisi strutturale su microstrutture

L’analisi strutturale su microstrutture viene eseguita con l’ausilio di microscopi e utilizzando vibrometri laser a singolo punto o a scansione.

Nella sua forma più semplice prevede un vibrometro a singolo punto con lente da microscopio o a fibra ottica accoppiato ad un microscopio.
In questo caso, se si vuole eseguire la misura su più punti è necessario spostare manualmente l’oggetto in prova e le misure sono eseguite soltanto nella direzione fuori dal piano.

Qualora sia necessaria una caratterizzazione completa del microdispositivo si può usare un vibrometro a scansione e se sono necessarie anche le vibrazioni nella direzione in-plane e la topografia occorre utilizzare il sistema MSA-500 che combina vibrometria laser (vibrazioni out-of-plane), tecniche stroboscopiche (vibrazioni in-plane) e interferometria a luce bianca (topografia).

I dati acquisiti possono essere elaborati con tecniche diverse a seconda che sia stato misurato o meno il segnale di eccitazione o che sia necessario calcolare un modello modale sperimentale o sia sufficiente visualizzare le deformate in condizioni operative.