TB 26-09 Entradas Medidas de Martelo

Para obter mais informações, entre em contato com Joel W. Sills, Centro de Pesquisa Langley, joel.w.sills@nasa.gov.

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Um teste de martelo instrumentado não requer uma forma de onda semi-senoidal única idealizada. Quando a força e a resposta completas são medidas com precisão, as ondulações na crista e os contatos separados permanecem como entradas conhecidas. A forma da força altera a excitação, mas não invalida inerentemente o registro. A adequação depende da precisão da medição, largura de banda, relação sinal-ruído e cobertura do objetivo do teste.

Antecedentes: O que o martelo realmente mede
Os testes de martelo apoiam a análise modal (2–4) e podem preceder o teste de piroschoque (6). A Figura 1 compara uma ondulação de contato mantido meio senoidal e contatos separados. Durante um intervalo de força zero, a estrutura continua a vibrar; o re-contato atua sobre essa vibração.

Se um modelo exato e um artigo de teste receberem a mesma força e condições iniciais, a exclusividade fornecerá respostas idênticas para cada histórico medido limitado. Um modelo aproximado pode mostrar erros diferentes à medida que as entradas excitam diferentes frequências, amplitudes ou estados não lineares. Veja (1) para a derivação do modelo exato.

Análise: meio seno é banda larga, mas não plana
A Figura 2 mostra que um semi-seno finito é de banda larga, mas contém zeros espectrais em f/fo = 3, 5, 7,…, com fo = 1/(2T) para a duração do pulso T. Sua aparência por si só não pode estabelecer uma excitação adequada.

Análise: o conteúdo espectral é determinado pelo histórico de força medida
A Figura 3 normaliza cada espectro para seu próprio valor DC. A ondulação da crista adiciona conteúdo e pode preencher entalhes de meio seno. O tempo entre contatos separados cria interferência determinística. Para adequação, inspecione o espectro medido não normalizado e a relação sinal-ruído de resposta.

Prática recomendada: avaliar a adequação do teste em relação ao objetivo pretendido
• Meça a força aplicada completa com largura de banda, calibração, faixa dinâmica e sincronização de tempo adequadas.
• Verifique se as medições de resposta têm largura de banda e relação sinal-ruído adequadas e não estão cortadas ou saturadas.
• Confirme se a excitação cobre as faixas de frequência, amplitude e resposta não linear exigidas pelo objetivo de teste pretendido.
• Rejeite ou repita um teste apenas para uma medição, excitação ou deficiência de cobertura identificada.

Conclusão
A aparência semi-senoidal não estabelece validade nem garante adequação. Julgue cada teste de martelo por sua finalidade e por medições precisas e completas de força e resposta na faixa exigida.

Referências
1. A. Majed, J. Sills, E. Henkel, V. Babuska, S. Yunis, D. Hamilton, J. Akers e T. Kinney, Validity and Predictability of Measured Hammer Tap Inputs: Linear and Nonlinear Structural Systems, setembro de 2026.
2. DJ Ewins, Teste Modal: Teoria, Prática e Aplicação, 2ª ed., 2000.
3. ISO 7626-5:2019, Vibração e Choque Mecânico – Determinação Experimental da Mobilidade Mecânica – Parte 5
4. KG McConnell e PS Varoto, Teste de vibração: teoria e prática, 2ª ed., 2008.
5. AH Nayfeh e DT Mook, Oscilações Não Lineares, 1979. 6. NASA-STD-7003, Critérios de Teste Pyroshock, 1999