Close-up of metal architectural abstract pattern with overlapping curved elements in black and white.

Sistemi di Misura per Analisi Modale

L'analisi modale è una tecnica impiegata per determinare le proprietà dinamiche di una struttura o di un sistema, come frequenze naturali, smorzamenti e forme modali. Ampiamente utilizzata in ingegneria meccanica, aerospaziale, civile e automobilistica, è fondamentale per ottimizzare il design, diagnosticare problemi strutturali e prevedere i comportamenti dinamici.

Questa tecnica si avvale di sistemi di misura specifici, composti da sensori, attuatori e software di elaborazione, che permettono di ottenere risultati accurati. Grazie alla combinazione di tecnologie avanzate e metodologie consolidate, l'analisi modale rappresenta uno strumento indispensabile per comprendere e ottimizzare il comportamento dinamico delle strutture in molteplici ambiti applicativi.

Tipologie

Analisi Modale Sperimentale (EMA)

hexagon icon with gear symbol

  • Richiede la misurazione diretta delle risposte di un sistema eccitato artificialmente (shaker o martello strumentato).

  • Identificazione di forme modali basata sulla funzione di risposta in frequenza (FRF).

Analisi Modale Operativa (OMA)

Hexagonal shape with concentric circles

  • Basata su eccitazioni ambientali o naturali, senza input controllato.

  • Utilizzata in strutture civili o grandi infrastrutture.

Analisi Modale Numerica

Hexagon with a rectangle icon inside

  • Calcoli teorici tramite software di simulazione FEM (Finite Element Method).

  • Validazione con risultati sperimentali.

Componenti

    • Accelerometri: I principali strumenti per misurare le risposte dinamiche. Possono variare per sensibilità, gamma di frequenze e dimensioni, adattandosi a diverse applicazioni.

    • Trasduttori di spostamento: Utilizzati per misurare deformazioni o spostamenti dinamici in specifici contesti.

    • Laser Doppler Vibrometers (LDV): Per misurazioni non intrusive delle vibrazioni su superfici.

    • Estensimetri (Strain Gauges): Per misurare la deformazione locale correlata alle vibrazioni.

    • Shaker elettrodinamici: Generano vibrazioni controllate con ampiezza e frequenza variabile.

    • Martelli strumentati: Utilizzati per fornire un input dinamico impulsivo. Sono dotati di un trasduttore di forza per misurare l'entità dell'eccitazione.

    • Pneumatici o idraulici: Per eccitazioni su larga scala, specialmente in strutture civili.

    • DAQ (Data Acquisition Systems): Sistemi hardware in grado di digitalizzare i segnali analogici con alta risoluzione e velocità.

    • Moduli ADC (Analog-to-Digital Converter): Convertitori con specifiche di precisione per analisi di segnali dinamici dotatidi filtri antialias e campionamento simultaneo fra canali.

  • Utilizzati per:

    • Identificazione modale: Frequenze naturali, smorzamenti e forme modali.

    • Analisi nel dominio del tempo (IRF) o della frequenza (FRF).

    • Validazione dei dati misurati tramite curve fitting.

Protocolli di Misura

Preparazione del Sistema

  • Scelta dei punti di misura e posizionamento strategico dei sensori.

  • Calibrazione di accelerometri e martelli strumentati.

  • Definizione delle condizioni al contorno (vincoli e carichi)

dark blue right-pointing arrow
dark teal downward arrow icon

Acquisizione Dati

  • Eccitazione della struttura con tecniche appropriate.

  • Registrazione della risposta dinamica in tempo reale.

  • Misurazione di FRF (Function Response Function) o IRF (Impulse Response Function)

Dark teal right-facing arrow on a transparent background.
dark blue downward pointing arrow

Post-elaborazione

  • Filtraggio e validazione dei dati.

  • Curve fitting per estrazione dei parametri modali.

  • Animazione delle forme modali per valutazione visiva.

Prodotti di Riferimento

Software interface displaying various data analysis and graph tools, with colorful spectrogram and numerical data inputs.

NVA - Noise Vibration Analyzer

Lo strumento di riferimento per lo studio dei segnali dinamici

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Dashboard interface displaying multiple data graphs and charts with a teal and red color scheme.

NVT - Noise Vibration Tester

Software di Misura Multi-Purpose per Analisi di Fenomeni Acustici e Vibrazionali

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Multiple WinTek software windows displaying graphs and data analysis

NVT-HMS - Health Monitoring System

Sistema integrato per il Monitoraggio di Vibrazioni e Parametri dinamici

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Applicazioni

modern automated factory assembly line inside industrial facility

Impianti Industriali

Identificazione delle risonanze in macchine e componenti e diagnostica dei guasti.

Interior of vintage car with wooden steering wheel and steering lock

Automotive

Riduzione delle vibrazioni e del rumore (NVH)

Array of solar panels in a field under a clear blue sky.

Ingegneria Civile

Valutazione dinamica di ponti, edifici e infrastrutture.

Airplane flying under cloudy sky, viewed from below.

Aerospace

Studio delle vibrazioni aerodinamiche e delle modalità strutturali in aerei e satelliti.

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