Entendendo o Teste de Impacto
Definição: O que é um teste de impacto?
Teste de impacto (também chamado de teste de impacto ou teste de martelo) é uma técnica experimental simples para identificar frequências naturais e amortecimento características de estruturas ou máquinas através de golpes com um martelo (instrumentado ou não) e medição do resultado vibração livre resposta com acelerômetros. O impacto excita todos os modos estruturais simultaneamente, e Análise FFT da resposta revela frequências naturais como picos no espectro de frequência.
O teste de resposta rápida é o método mais prático para uso em campo. teste modal Porque requer apenas um martelo e um analisador de vibração — sem vibradores caros ou configurações complexas. É amplamente utilizado para solucionar problemas. ressonância problemas, verificação ressonâncias estruturais, e confirmando que as frequências de operação possuem separação adequada das frequências naturais.
Equipamento necessário
Martelo de impacto
Martelo Instrumentado (Preferencial)
- Transdutor de força na cabeça do martelo mede a força de impacto
- Habilita função de transferência cálculo (resposta/força)
- Resultados quantitativos
- Custo: $500-3000
Não instrumentado (simples)
- Martelo comum, martelo de borracha ou mesmo impacto manual
- Apenas a resposta foi medida (não a força).
- Identificação de frequência qualitativa
- Adequado para diversas aplicações em campo.
- Gratuito ou de baixo custo
Medição de resposta
- Acelerômetro no ponto de resposta
- Conectado ao analisador de vibração ou sistema de aquisição de dados.
- É necessário ter capacidade de análise FFT.
Análise
- FFT do sinal de resposta
- Picos = frequências naturais
- Largura do pico = indicador de amortecimento
Procedimento de teste
Teste de impacto básico
- Conecte o acelerômetro: No ponto de medição da resposta
- Configurar o analisador: Modo FFT, faixa de frequência apropriada
- Estrutura da greve: Golpe firme com martelo
- Capturar resposta: Registro de vibração de ressonância
- Repita: Múltiplos impactos para a média (3-10 típicos)
- Analisar: A FFT mostra picos de frequência natural.
Testes avançados
- Múltiplos pontos de resposta para determinação do modo de vibração
- Martelo instrumentado para funções de transferência quantitativas
- Coerência análise para validar a qualidade dos dados
- Cálculo da função de resposta em frequência (FRF)
Aplicações
Identificação de ressonância
Aplicação mais comum:
- Determine as frequências naturais da estrutura
- Compare com as frequências de operação (1×, 2×, passagem da lâmina, etc.)
- Identificar se a ressonância está causando vibração elevada.
- Estratégias de modificação do guia
Diagnóstico Estrutural
- Identificar componentes fracos ou flexíveis
- Localizar solto ou estruturas rachadas
- Avaliar a rigidez da fundação ou da montagem.
- Comparação antes/depois para validação de modificações
Testes modais
- Determinar frequências naturais, modos de vibração e amortecimento.
- Validar modelos de elementos finitos
- Otimizar o projeto estrutural
Interpretação
Identificando Frequências Naturais
- Picos no espectro de resposta ao impacto = frequências naturais
- Picos acentuados = baixo amortecimento (problema potencial de ressonância)
- Picos amplos = alto amortecimento (ressonância menos crítica)
- Picos múltiplos = modos múltiplos
Avaliação do risco de ressonância
- Se a frequência natural coincidir com a frequência de operação (±20%) → risco de ressonância
- Se bem separados (diferença > 30%) → seguro
- A altura do pico indica o potencial de amplificação.
Estimativa de amortecimento
- Meça a largura do pico na metade da altura máxima.
- Calcule a taxa de amortecimento a partir da largura de banda.
- Ou da taxa de decaimento no domínio do tempo
Vantagens
Simplicidade
- Equipamento mínimo necessário
- Configuração rápida (minutos)
- Não é necessária energia para a excitação.
- Apresente-se em qualquer lugar, a qualquer hora.
Emoção com a banda larga
- O impacto excita simultaneamente uma ampla gama de frequências.
- Todos os modos identificados em um único teste.
- Mais rápido que os métodos de varredura senoidal.
Praticidade em campo
- Não há equipamentos grandes para transportar.
- Trabalhos em máquinas instaladas
- Suficientemente rápido para resolução de problemas de rotina.
Limitações
Repetibilidade
- A força do impacto varia entre os golpes.
- A média de múltiplos impactos ajuda
- O martelo instrumentado proporciona força consistente.
Espectro de Força
- O espectro de impacto depende da massa do martelo e da dureza da ponta.
- Ponta macia: mais conteúdo de baixa frequência
- Dica importante: mais conteúdo de alta frequência
- Pode não excitar todas as frequências igualmente.
Níveis de força baixos
- Não é possível testar em condições de alta força.
- As não linearidades podem não ser excitadas
- Não é adequado para testes de resposta de alto nível.
O teste de impacto é uma técnica simples, porém poderosa, para identificar frequências naturais e ressonâncias estruturais usando apenas um martelo e um analisador de vibrações. Sua praticidade para aplicação em campo o torna uma ferramenta essencial para solucionar problemas de ressonância, validar modificações estruturais e realizar levantamentos modais rápidos sem a necessidade de equipamentos de teste especializados.