Misure di forza in campo dinamico
In alcuni casi si pone l’esigenza di misurare forze impulsive o che hanno una notevole variabilità con il tempo.
Questo capita nelle strutture soggette ad urti e a tutti quei sistemi che per loro natura sono progettati per dissipare azioni dinamiche.
Le misure vengono fatte con celle di carico collegate a centraline in grado di acquisire un numero altissimo di informazioni al secondo, con frequenze di scansione fino a 10 KHz.
Viene sempre utilizzato un software dedicato per la gestione e l’elaborazione dei dati acquisiti, con la possibilità di graficare la forza nel dominio del tempo o delle frequenze se più opportuno.
Un’importante applicazione è quella delle prove sui dispositivi anticaduta, le cosiddette linee vita, che devono rispondere a ben precisi requisiti di resistenza e prestazione dinamica.
Misure con accelerometri
Nell’ingegneria civile l’impiego degli accelerometri è indispensabile per eseguire la caratterizzazione dinamica delle strutture.
Sempre più spesso infatti vi è l’esigenza di determinare i parametri dinamici di strutture più o meno complesse che sono essenzialmente: frequenze fondamentali di oscillazione, modi ad esse associati, smorzamento.
Tali parametri possono essere quasi sempre calcolati e quindi la disponibilità dei dati sperimentali consente di fare un confronto con le previsioni di progetto oltre che a validare il modello di calcolo impiegato.
Il grande vantaggio della conoscenza dei parametri dinamici è dato dal fatto che si dispone di informazioni sul comportamento globale della struttura in maniera e semplice e rapidissima, con notevole aiuto nel collaudo di opere complesse o “sensibili” ad effetti dinamici, quali ponti, passerelle, torri, tralicci, edifici in zona sismica.
Per tale motivo in questi casi le prove dinamiche sono un naturale completamento delle prove di carico statiche, essendo queste per loro natura non estendibili a tutti gli elementi costituenti una data struttura.
Dal punto di vista operativo la caratterizzazione dinamica si esegue solidarizzando alla struttura in opportuni punti gli accelerometri ed acquisendo le misure durante un’oscillazione libera provocata, ad esempio, da un carico impulsivo controllato. I dati vengono acquisiti da centralina elettronica avendo cura di scegliere accuratamente la frequenza di scansione, infine il software dedicato per la gestione e l’ elaborazione fornisce direttamente i parametri dinamici richiesti.
In alternativa la caratterizzazione può avvenire durante un’oscillazione forzata della struttura, ad esempio mediante l’utilizzo di vibrodine, o in situazione di oscillazioni derivanti da sollecitazioni naturali ed ambientali di tipo random (ad esempio vento o traffico).
