Il bollettino tecnico della NASA TB 26-09, «Measured Hammer-Tap Inputs», illustra come valutare l’adeguatezza dei test con martello strumentato. Il bollettino afferma che le increspature del picco e i contatti separati non invalidano automaticamente un test quando la forza completa e la risposta strutturale vengono misurate con accuratezza.
Il documento spiega che i test con martello vengono utilizzati nell’analisi modale e possono anche precedere i test di piroshock. Durante un intervallo a forza nulla tra i contatti, una struttura può continuare a vibrare, mentre un contatto successivo agisce sul movimento già esistente. La risposta risultante dipende quindi dalla storia della forza misurata e dalle condizioni del test.
Secondo il bollettino, un modello esatto e un articolo di prova sottoposti alla stessa storia di forza limitata e alle stesse condizioni iniziali produrranno risposte identiche. Nei modelli approssimati, tuttavia, forme diverse della forza possono portare a errori differenti, poiché possono eccitare frequenze, ampiezze o stati non lineari diversi.
Il TB 26-09 osserva inoltre che un impulso finito a mezza sinusoide è a banda larga, ma non uniforme dal punto di vista spettrale. Contiene zeri spettrali ai multipli dispari del rapporto f/f₀, inclusi 3, 5 e 7, dove f₀ è definita come 1/(2T) per un impulso della durata T. L’aspetto visivo del solo impulso non può quindi dimostrare che l’eccitazione sia adeguata.
Il bollettino afferma che le increspature in prossimità del picco possono aggiungere contenuto spettrale e colmare alcune tacche della mezza sinusoide, mentre la temporizzazione dei contatti separati può creare un’interferenza deterministica. Le valutazioni dovrebbero utilizzare lo spettro misurato non normalizzato e considerare il rapporto segnale-rumore della risposta.
La NASA raccomanda di misurare la forza completa applicata con larghezza di banda, calibrazione, gamma dinamica e sincronizzazione temporale adeguate. Anche le misurazioni della risposta dovrebbero avere una larghezza di banda e un rapporto segnale-rumore sufficienti e non dovrebbero essere soggette a clipping o saturazione. L’adeguatezza del test dovrebbe essere valutata rispetto agli intervalli richiesti di frequenza, ampiezza e risposta non lineare per l’obiettivo previsto.
Il bollettino raccomanda di respingere o ripetere un test solo quando è stata identificata una specifica carenza di misurazione, eccitazione o copertura. Per ulteriori informazioni, indica Joel W. Sills del Langley Research Center della NASA come contatto.
Fonti: NASA Breaking News.