Análise modal e estrutural marítima: acelerómetros e sensores modais

Solutions from Kistler for towing tank tests, ship model testing and ditching

As vibrações estruturais e os danos associados podem afetar a estrutura do navio, o conforto da tripulação e a vida útil do equipamento naval. A tecnologia de medição da Kistler apoia os engenheiros na obtenção dos dados necessários para a análise modal e estrutural da estrutura marítima – permitindo uma descrição decisiva da resposta estrutural, que pode então ser avaliada em relação às especificações do design.

Quando os navios estão no mar, são continuamente expostos a cargas variáveis: desde ondas que expõem o navio, a movimentos e deformações rígidas da embarcação. É feita uma distinção entre dois tipos de deformação: a resposta quase-estática e a resposta dinâmica. A resposta dinâmica de uma embarcação pode ser caracterizada pelos seus parâmetros modais. Forças de springing e whipping são duas das respostas dinâmicas relevantes dos navios. O “springing” corresponde à vibração ressonante, em estado estável, do modo flexural de dois nós em resposta à carga contínua das ondas. O “whipping” é a vibração elástica e transitória da viga do casco do navio. As vibrações de whipping resultam tipicamente em acelerações mais altas, que podem produzir maiores tensões e mais fadiga.

Soluções à prova de água, compactas e de baixo ruído

Os acelerómetros são o meio de eleição para medir o sinal de resposta dinâmica enquanto o navio navega. Para este tipo de análise modal operacional (OMA), são utilizados acelerómetros padrão e IP68 à prova de água. Mas estes devem cumprir vários requisitos técnicos chave: impermeabilidade (por vezes de até 10 bar/150 psi), tamanho pequeno e design leve (para evitar efeitos de carga em massa), vasta gama de frequências, e especificações de baixo ruído para medir sinais muito pequenos.

Baixo ruído

O desempenho de baixo ruído das famílias de sensores de aceleração, à base de cerâmica, permite medir sinais muito pequenos, frequentemente encontrados nas investigações de análise modal.

Resposta a frequências planas

Os sensores modais IEPE da Kistler caracterizam-se por uma resposta a frequências planas e repetíveis, especialmente em direção a frequências baixas. Também fornecemos certificados específicos de calibração de baixa frequência e caracterizações de resposta de fase, a pedido. A Kistler oferece acelerómetros capacitivos MEMS para investigações de parâmetros modais em direção às frequências mais baixas.