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Dispositivo per l’analisi meccanica di strutture dinamiche

analisi modale sperimentaleanalisi risposta armonicadisaccoppiamento meccanicoshakerStinger

Introduzione

L’analisi dinamica di strutture meccaniche generalmente prevede l’applicazione del carico su un’area piccola e con una sola componente di forza. Per ottenere questo in modo accurato, si propone uno stinger innovativo, strutturalmente semplice e poco costoso, che filtra le componenti indesiderate di carico mediante il contatto puntiforme in corrispondenza di entrambe le estremità, garantendo una configurazione a doppia cerniera.

Caratteristiche Tecniche

La differenza sostanziale dello stinger proposto rispetto al design classico consiste nel fatto che il filtraggio delle componenti spurie indesiderate è effettuato mediante l’introduzione di gradi di libertà aggiuntivi, e non basandosi sulla differenza di rigidezza nelle varie direzioni. Questo avviene mediante l’utilizzo di uno stinger che preveda il contatto puntiforme in corrispondenza di entrambe le estremità, e il cui posizionamento è garantito da un pre-carico di compressione. Il contatto puntiforme determina un sistema di vincolo per lo stinger a doppia cerniera (invece che a doppio incastro come nel caso classico), che comporta quindi la possibilità di trasmettere soltanto la forza lungo l’asse dello stinger. Al fine di ottenere questa configurazione si propongono due varianti dello stinger: Ball Stinger (sfera supportata da un disco con cava sferica) e Strut Stinger (con entrambe le estremità a puntale conico, alloggiate in una sede conica).

La capacità di filtrare i carichi indesiderati è maggiore rispetto a quella degli stinger noti allo stato dell’arte. La maggiore rigidezza assiale, permette di adoperare frequenze massime di prova più elevate; la rigidezza assiale del collegamento svincolata da quella trasversale/flessionale consente una maggiore flessibilità nella progettazione. Il dispositivo per la sua semplicità ha un basso costo di realizzazione.

Possibili Applicazioni

  • Settore ingegneristico;
  • Analisi del comportamento dinamico in risposta alle vibrazioni;
  • Analisi modale sperimentale;
  • Analisi di risposta armonica sperimentale;
  • Prove dinamiche mediante shaker.

Vantaggi

  • Maggiore cedevolezza trasversale e flessionale (vincolo a doppia cerniera);
  • Maggiore rigidezza assiale, quindi frequenze massime di prova più elevate;
  • Rigidezza assiale del collegamento svincolata da quella trasversale/flessionale;
  • Semplicità costruttiva e quindi basso costo.