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Ing. Giorgio Busca
tel.: 02.2399.8418
e-mail: [email protected]
http://misure.mecc.polimi.it
MisureMisureAnalisi dei segnali nel dominio del tempoAnalisi dei segnali nel dominio del tempo
Misure 2012/2013
2Misure di vibrazioni – disturbo a persone
Disturbo lamentato dagli occupanti dell’edificio al passaggio di convogli a seguito di lavori di rinforzo della massicciata da parte del gestore della linea.
Edificioresidenziale
Ferrovia
Rilievi e analisi sulla base della normativa italiana UNI 9614 “Misura delle vibrazioni negli edifici e criteri di valutazione del disturbo”.
Misure 2012/2013
3Misure di vibrazioni – disturbo a persone
Layout di misura
lato
ferrovia
x y
z
x y
z
fondazioni
piano terra
y
I pianoz
x
Misure 2012/2013
4Misure di vibrazioni – disturbo a persone
Layout di misura: caratteristiche
• 1 punto di rilievo per piano dell’edificio;
• per ogni punto di misura rilievi lungo i 3 assi, allineati lungo gli assi principali dell’edificio;
• punti di misura in corrispondenza di parti cedevoli della struttura (centro solette)
Strumentazione:
• piezo accelerometri sismometrici (banda passante 0.1 - 5000 Hz)
• sistema di acquisizione a 16 bit, frequenza campionamento 1024 Hz, filtro antialiasing a 340Hz
Misure 2012/2013
5Misure di vibrazioni – disturbo a persone
Analisi
per ogni accelerometro di ogni punto di misura:
1. calcolare il valore efficace del segnale acquisito su un record di 60s;
2. Valure il crest factor del segnale;
3. Se il crest factor è minore di 6 confrontare l’rms calcolato al punto 1 con i limiti da normativa;
4. Se il crest factor è maggiore di 6 calcolare l’rms su una finestra viaggiante di 1s e confrontare il massimo con i limiti da normativa;
Limite verticale [dB] 89
Limite orizzontale [dB] 87
Misure 2012/2013
6Misure di vibrazioni – disturbo a persone
5. Valutare il rapporto segnale-rumore del segnale e verificare che sia maggiore di 10 dB
selezionando manualmente due porzioni del segnale:
• una in corrispondenza del passaggio del treno• una in corrispondenza di un momento di quiete
(Matlab: ginput)
Nrms
NSrmsNS 10log202
Misure 2012/2013
7Misure di vibrazioni – disturbo a persone
RMS
Valore efficace di un segnale o RMS (root mean square)
22
1
21
N
i iyNrms
rappresenta la potenza media del segnale sulla finestra di analisi
CREST FACTOR
caratterizza la presenza di fenomeni impulsivi nel segnale
DECIBEL
)(
max
i
i
yrms
yCF
refdB a
rmsrms log20
26 / 101 smaref
Minimo livello di vibrazione percepito dal corpo umano
Misure 2012/2013
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STADIUM
BUILDING 1
BUILDING 2
Misure estensimetriche su un laminatoio
Misure 2012/2013
Misure estensimetriche su un laminatoio 9
STADIUM
BUILDING 1
Evolversi del fenomeno :
• Quiete• Il tubo entra nel laminatoio (transitorio in ingresso)• Il tubo è in presa (condizione a regime)• Il tubo esce dal laminatoio (transitorio in uscita)• Quiete
Misure 2012/2013
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STADIUMBUILDING 2
Problema: misurare la forza che il tubo esercita sui rulli
•Il rullo inferiore scarica a terra
•Il rullo superiore scarica sul telaio mettendo in trazione le colonne
Previa un’operazione di taratura, misuro la forza di trazione sulle colonne tramite ponti estensimetrici.
Misure estensimetriche su un laminatoio
Misure 2012/2013
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STADIUM
BUILDING 1
BUILDING 2
Particolare del ponte estensimetrico
Taratura del sistema con martinetto idraulico
Misure estensimetriche su un laminatoio
Misure 2012/2013
LaminatoioAnalisi dei segnali nel dominio del tempo
• Plottare i segnali riferiti alle forze di trazione registrate sulle 4 colonne del laminatoio.
• In questo caso ha senso calcolare la media di tutto il segnale?
• Cosa rappresenta la media di tutta la storia?
• Se volessi una stima della forza media come posso procedere?
• Cosa rappresenta l’RMS viaggiante in questo caso?
• Se volessi rappresentare solo il contributo della parte dinamica del fenomeno?
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