IdentificaÇao dos parametros modais estruturais de um motor-foguete utilizando excitaÇao acústica

Abstract

Durante uma missão de lançamento, um motor-foguete é exposto a condições ambientais de alta intensidade, quando níveis de ruído acústico e vibração estrutural são considerados. Desta maneira, o conhecimento dos parâmetros dinâmicos deste sistema vibro-acústico é de grande importância para o estabelecimento de critérios de projeto. Buscando identificar os modos estruturais de um sistema espacial, foi realizada análise de uma estrutura cilíndrica (em escala 1:14) a partir da montagem de um setup experimental, com o objetivo de validar os parâmetros modais, calculados numericamente. A configuração principal do setup de teste está baseada na excitação acústica da estrutura utilizando uma fonte de ruído acústico,um microfone para a medição do sinal de excitação e acelerômetros para as obtenções das respostas do corpo estrutural. A identificação dos parâmetros modais é feita utilizando-se a técnica de Análise Modal e uma correlação com os dados simulados através de modelo numérico por elementos finitos é feita. Observa-se nesta comparação teórica vs. experimental uma boa correlação dos modos estruturais, com desvios da ordem de 5% obtidos nos modelos para os primeiros modos de flexão e respiração. Foram identificados ainda modos estruturais, devido ao acoplamento vibro-acústico, correspondentes ao efeito do sistema acústico (resposta da cavidade acústica do tubo) na resposta estrutural do sistema.