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Publicação
Determinação Experimental das Funções de Resposta em Frequência de Rotação
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
|---|---|---|---|---|
| 2.65 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
Este trabalho realiza uma investigação sobre técnicas experimentais para
determinação de funções de resposta em frequência de rotação (FRFs) com aplicações
numa estrutura do tipo viga.
Estas FRFs são definidas considerando-se como variável de resposta o movimento
angular de aceleração, exibido pela estrutura em estudo quando a mesma é excitada por
uma força ou um momento, num determinado ponto escolhido.
Dada a dificuldade que existe em obter FRFs angulares, são reunidas um conjunto
de técnicas diretas e indiretas facilitadoras do processo da obtenção das mesmas.
Uma das técnicas utilizadas na determinação das FRFs consiste na excitação de
uma estrutura, utilizando um martelo de impacto, a utilização de um corpo rígido em
forma de T que por sua vez é montado sobre a estrutura em estudo. São utilizados dois
acelerómetros nas extremidades de um bloco em T e desta maneira são medidas as
respetivas acelerações, que por sua vez procuram estimar um sinal proporcional à
aceleração angular da estrutura no ponto de conexão.
Outra técnica utiliza uma formulação via diferenças finitas onde são utilizados um
conjunto de dois ou mais acelerómetros igualmente espaçados para se derivar a
respetiva aceleração angular.
Também se recorre à utilização de acelerómetros angulares/rotacionais, uma
tecnologia mais recente e dispendiosa para obter diretamente as FRFs angulares.
Os resultados de todas estas técnicas são comparáveis com os valores obtidos
através de um método numérico, como seja o Método dos Elementos Finitos (M.E.F).
Sendo o principal objetivo verificar qual ou quais dessas técnicas se aproximam mais dos
valores teóricos e se é compensador a utilização de técnicas mais dispendiosas como os
acelerómetros angulares, em substituição do método mais comum de diferenças finitas
ou o método do bloco em T.
This work carries out an investigation into experimental techniques for determining rotational frequency response functions (FRFs) with applications in a beam-like structure. These FRFs are defined considering as a response variable the angular acceleration movement, exhibited by the structure under study when it is excited by a force or a moment, at a certain chosen point. Given the difficulty that exists in obtaining angular FRFs, a set of direct and indirect techniques that facilitate the process of obtaining them are gathered. One of the techniques used in the determination of FRFs is the excitation of a structure, using an impact hammer, the use of a rigid T-shaped body that is mounted on the structure under study. Two accelerometers are used at the ends of a T-block and in this way the respective accelerations are measured, which in turn seek to estimate a signal proportional to the angular acceleration of the structure at the connection point. Another technique uses a finite difference formulation where a set of two or more equally spaced accelerometers are used to derive the respective angular acceleration. The use of angular/rotational accelerometers, a newer and more expensive technology, is also used to obtain angular FRFs directly. The results of all these techniques are comparable with the values obtained through a numerical method, such as the Finite Element Method (FEM). The main objective being to verify which of these techniques are closer to the theoretical values and whether it is worthwhile to use more expensive techniques such as angular accelerometers, instead of the more common finite difference method or the T-block method.
This work carries out an investigation into experimental techniques for determining rotational frequency response functions (FRFs) with applications in a beam-like structure. These FRFs are defined considering as a response variable the angular acceleration movement, exhibited by the structure under study when it is excited by a force or a moment, at a certain chosen point. Given the difficulty that exists in obtaining angular FRFs, a set of direct and indirect techniques that facilitate the process of obtaining them are gathered. One of the techniques used in the determination of FRFs is the excitation of a structure, using an impact hammer, the use of a rigid T-shaped body that is mounted on the structure under study. Two accelerometers are used at the ends of a T-block and in this way the respective accelerations are measured, which in turn seek to estimate a signal proportional to the angular acceleration of the structure at the connection point. Another technique uses a finite difference formulation where a set of two or more equally spaced accelerometers are used to derive the respective angular acceleration. The use of angular/rotational accelerometers, a newer and more expensive technology, is also used to obtain angular FRFs directly. The results of all these techniques are comparable with the values obtained through a numerical method, such as the Finite Element Method (FEM). The main objective being to verify which of these techniques are closer to the theoretical values and whether it is worthwhile to use more expensive techniques such as angular accelerometers, instead of the more common finite difference method or the T-block method.