Determinação Experimental das Propriedades de Corpo Rígido Utilizando Sensores MEMS e Métodos Modais

Abstract

O conhecimento dos parâmetros de inércia de um corpo rígido é essencial sempre que se pretende calcular o seu comportamento dinâmico, especialmente na gama de baixas frequências. A determinação destes parâmetros para corpos com geometria complexa e/ou caraterísticas de construção desconhecidas levanta dificuldades reais aos investigadores. Para estes casos, a modelação computacional nem sempre proporciona os melhores resultados, pelo que o recurso à via experimental tem sido uma solução para a obtenção das referidas propriedades. A motivação principal para este trabalho assenta numa via experimental que faz a utilização inédita dos sensores MEMS em Métodos Modais. Inicialmente, faz-se um estudo numérico para verificar se o Método Modal modificado, que inclui a informação das rotações, pode conduzir a melhores estimativas dos parâmetros de inércia. Posteriormente, realiza-se o estudo experimental, onde na primeira parte se aplicou o método original, utilizando sensores MEMS triaxiais, e numa segunda etapa se aplica o método modificado, com a introdução dos sensores MEMS giroscópios. Os resultados obtidos com o método original e com esta nova versão são comparados com a versão do método que utiliza sensores triaxiais piezoelétricos. Conclui-se que os resultados são promissores e que existe um enorme ganho na relação custo do trabalho experimental versus qualidade dos resultados obtidos.