University study material for Fondamenti di Sperimentazione Aerospaziale in the Aerospace Engineering degree programme at Politecnico di Milano. The document covers: Esame Fondamenti di Sperimentazione Aerospaziale - 08/01/2024 (tutte... https://forms.office.com/Pages/ResponseDetailPage.aspx?id=K3EXC... Esame Fondamenti di Sperimentazione Aerospaziale - 08/01/2024 (tutte le sezioni) - La durata della prova è pari a 3 ore. - Digitare 2 spazi
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Esame Fondamenti di Sperimentazione Aerospaziale - 08/01/2024 (tutte... https://forms.office.com/Pages/ResponseDetailPage.aspx?id=K3EXC... Esame Fondamenti di Sperimentazione Aerospaziale - 08/01/2024 (tutte le sezioni) - La durata della prova è pari a 3 ore. - Digitare 2 spazi per andare a capo (con un solo a capo Form rimette tutto su una linea). - Si raccomanda di fare attenzione a scrivere le risposte nella casella corretta. - Le domande sono obbligatorie. In caso non si sappia rispondere è necessario riempire il campo risposta (a esempio "Non so Rispondere"); in caso contrario il questionario non potrà essere inviato. - Prima di inviare il modulo, si rammenta di selezionare la voce "Inviami una conferma tramite posta elettronica delle risposte" per ricevere copia dello stesso via email (dopo della correzione ufficialmente comunicata sarà possibile accedere nuovamente al Form e controllare le proprie risposte). - Non sono consentiti invii multipli intermedi, quindi inviare il proprio compito solo quando si e' terminato e opportunamente controllato il lavoro svolto. - Non esiste nessun tipo di avvertimento dello scorrere del tempo, terminato il quale il modulo si chiude automaticamente, quindi prestare la giusta attenzione. Le risposte devono essere inserite negli appositi campi. Solo nel caso siano NECESSARI elementi grafici si può usare il LINK AL SEGUENTE MODULO SEPARATO PER l'UPLOADING: https://forms.office.com/Pages/ResponsePage.aspx? id=K3EXCvNtXUKAjjCd8ope604ssdDkmdROlVgIozBZSAJUNlFNWVRBRTAzOUZPNjNIN0c4RjVINjBXU y4u E' POSSIBILE INVIARE SOLO ELEMENTI AGGIUNTIVI RITENUTI INDISPENSABILI PER LA CORRETTA VALUTAZIONE. NON E' AMMESSO L'INVIO DELLA SCANSIONE DI FOGLI CON RISPOSTE SCRITTE A MANO IN SOSTITUZIONE DI QUELLE DA INSERIRE NEL MODULO CHE COSTITUISCE IL…
I filtri digitali possono essere impiegati per l’elaborazione del segnale nella banda 0-fcamp/2; a patto cioè che il segnale sia stato acquisito rispettando il teorema di campionamento. Esercizio N.1: Sia data la trave riportata in figura, caricata come illustrato. a Si determini la configurazione estensimetrica per la misura della forza F che assicuri la migliore sensibilità. Si assume di misurare il carico nel tratto centrale: con una geometria simile non ha senso pensare di strumentare gli altri tratti (in quelli esterni si ha la stessa azione assiale di quello centrale, in quelli perpendicolari il momento è variabile e sarà sempre inferiore a quello presente nel tratto centrale) Analisi delle azioni interne Nel tratto centrale: azione assiale F costante indicando con b la distanza tra la linea di carico e il piano b neutro della sezione il momento flettente è costante pari a M=Fb In generale il momento flettente amplifica la deformazione, aumentando la sensibilità della cella. Si giustifica in questo modo la geometria indicata. Data la richiesta di scegliere la configurazione che “assicuri la migliore sensibilità” si propone anche la strumentazione per carico assiale. Soluzione a) misura flessione: ponte intero con 1 estensimetro per ramo allineati con il carico 1 4 ρ1 = ρ Ass + ρ Fles + ν≈T ρ 2 = ρ Ass − ρ Fles + ν≈T ρ 4 = ρ Ass + ρ Fles + ν≈T ρ 3 = ρ Ass − ρ Fles + ν≈T 2 3 ≈V 1 Uscita ponte: = k ( ρ1 + ρ 4 − ρ 2 − ρ 3 ) = kρ Fles VS 4 Soluzione b) misura effetto assiale: ponte intero con 2 estensimetri allineati con il carico e due in direzione trasversale 2 1 ρ1 = (ρ Ass + ρ Fles ) + ν ≈T ρ 2 = −ε (ρ Ass + ρ Fles ) + ν ≈T ρ 4 = (ρ Ass − ρ Fles ) + ν ≈T ρ 3 = −ε (ρ Ass − ρ Fles ) + ν ≈T 3 4 ≈V 1 1 +ε Uscita ponte: = k ( ρ1 + ρ 4 − ρ 2 − ρ 3 ) = k ρ Ass VS 4 2 b…
22/09/22, 15:28 Esame del 9/09/2022 di Fondamenti di Sperimentazione Aerospaziale (prova unica) 5 / 5 pt Valutazione automatica Esatto 5/5 Punti 5 Si vuole effettuare una misura M, ad una frazione R del fondo scala FS (M=R FS con 0<=R<=1) utilizzando un potenziometro di sensibilità nominale S=FS/Val assumendo che le uniche fonti di incertezza siano la linearità dello strumento (uLin%, espressa in % del FS) e la fluttuazione della tensione di alimentazione (uV% espressa in % della tensione di alimentazione nominale Val). Indicare quale tra le espressioni di seguito riportate corrisponde all’incertezza percentuale della misura M. * uXM%= sqrt(uLin%^2+uV%^2)/sqrt(R) uXM%= sqrt(uLin%^2+uV%^2)*sqrt(R) uXM%= sqrt(uLin%^2+uV%^2)/R uXM%= sqrt(uLin%^2+uV%^2)*R nessuna delle altre risposte proposte 5 / 5 pt Esatto 5/5 Punti Valutazione automatica 6 Indicare quale insieme di proprietà deve possedere una funzione per poter essere utilizzata come densità di probabilità * valore minimo 0, valore massimo 1 continua e derivabile, localmente maggiore o uguale a zero localmente maggiore o uguale a zero, valore minimo 0, valore massimo 1 continua, localmente maggiore o uguale a zero nessuna della altre risposte https://forms.office.com/Pages/DesignPageV2.aspx?origin=NeoPortalPage&subpage=design&id=K3EXCvNtXUKAjjCd8ope69TD3y-mEQtNiHM… 4/15
Si tratta quindi di uno strumento di secondo ordine la cui funzione di trasferimento può essere espressa in Laplace come: u ( s ) 1 =− 2 a ( s ) ( s + C / Ms + K / M ) In termini generici ( A2 s 2 + A1s + A0 ) qo = B2 s 2 qi con ingresso s 2 qi B2 M Parametri caratteristici: guadagno G = = A0 K A0 K ω pulsazione di risonanza ωn = = o frequenza f n = n A2 M 2π A1 C smorzamento ζ = = 2 A0 A2 2 KM Q2.b Confrontare le caratteristiche di funzionamento e le principali proprietà di accelerometri piezoelettrici e piezoresistivi. Nella discussione si utilizzi anche il diagramma tipico della Funzione di Risposta in Frequenza per i due strumenti. Gli accelerometri piezoelettrici sfruttano un elemento di questo materiale per realizzare la rigidezza che contrasta il movimento della massa sismica e per realizzare una prima trasduzione. Sfruttano l’effetto piezoelettrico diretto che comporta la nascita sulla superficie esterna di questo materiale di cariche, proporzionali alla pressione applicata, che possono essere rilevate da un apposito circuito. Vengono tipicamente utilizzati materiali piezoceramici, di modulo elastico superiore a quello di una lega d’Alluminio. Questo porta a frequenze di risonanza molto elevate e smorzamenti molto bassi. A bassa frequenza tendono a non mantenere la carica piezoelettrica per cui non sono idonei a misure statiche o a frequenze molto basse. Analogamente, gli accelerometri piezoresistivi sfruttano un elemento di questo materiale per realizzare la rigidezza che contrasta il movimento della massa sismica e realizzare una prima trasduzione. L’applicazione di uno pressione comporta una variazione della resistività del materiale che può essere misurata da un apposito circuito. Per la necessità di sviluppare una significativa variazione di…
tempo di settaggio 6 μs) per l'acquisizione dei segnali accelerometrici; • una batteria di filtri A/A del 4° ordine con frequenza di taglio programmabile (rapporto segnale/rumore 0.04%). [mancano informazioni sui potenziometri; all’inizio sembra che non servano, ma sono richiamati nell’ultimo punto] Si richiede di: a F Configurare i parametri di acquisizione e determinare la frequenza di campionamento dell'intero sistema. Fondoscala: si tratta di misurare accelerazioni di carattere dinamico, quindi +-5g, per cui serve un FS bipolare ±10V Guadagno: accelerazione massima 5g, massima uscita pari a 200mV/g*5g=1V Dividendo il FS per la tensione massima si ottiene il massimo guadagno teorico= 10/1=10 Il guadagno immediatamente inferiore è 8; per evitare saturazione si sceglie 4. Frequenza massima di interesse 30Hz Assumendo un comportamento lineare del filtro per 50% della frequenza di taglio Ft=2*30=60Hz Il rumore più importante p di ca 0.5%, scegliendo di attenuare a ¼ di questo, sono richiesti -134 dB Data l’attenuazione d 20*4=80 dB/dec sono necessarie 1.67 decadi Fn=Ft*10^1.67=60*47=2840Hz Fc=2*Fn=5680Hz Si ipotizza la necessità di una risoluzione di 0.025Hz per identificare la frequenza del primo modo con un errore del 2%; da cui un tempo di osservazione di 40 s b F Verificare la compatibilità della scheda di acquisizione A/D. Il sistema sembra essere ad amplificatore, mantenitore e campionatore singoli Il tempo di ciclo è tmux+tg+tsh+tad tciclo= tmux+tG+tsh+tad=6 μs +6 μs+5 μs+5 μs=22 μs Fmax=1/(nch*tciclo)= 11.364 k Hz Non essendo necessario cambiare il guadagno (se uguale per tutti i canali) si ha tciclo= tmux+tsh+tad=6 μs+5 μs+5 μs=16 μs Fmax=1/(nch*tciclo)= 15.625 k Hz In entrambi i casi la frequenza limite è superiore alla richiesta di 5680, quindi la scheda è…
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