Surface plasmon polaritons at metal /insulator in-

No teste veicular, os sensores seriam montados na coluna de direção. Como pode ser observada na figura 2 (Capítulo 2), a coluna de direção geralmente se encontra inclinada no veículo e, como também pode ser observada na figura 3, a coluna de direção sofre deslocamento tanto na vertical quanto na longitudinal durante o teste de impacto veicular. Assim, é de se concluir que o sistema sensor não estará se movendo numa única direção.

É válido não apenas realizar a aquisição de dados dos sensores (acelerômetros) em diferentes direções, como, também, aplicar sobre o acelerômetro acelerações em diferentes direções. Nesse sentido, decidiu-se por fazer os testes de validação com os acelerômetros

montados não apenas alinhados com a direção de movimentação da bancada, mas, igualmente, com os acelerômetros montados “inclinados” na bancada.

O pêndulo impõe às massas mA e mB acelerações predominantemente na direção longitudinal (direção X global). Portanto, os testes de validação utilizaram como parâmetro a inclinação do acelerômetro, considerando se estes estavam alinhados com a direção de movimentação do pêndulo (direção X global) ou inclinados em relação à direção de movimentação do pêndulo. A figura 49, abaixo, mostra os 3 acelerômetros ortogonalmente montados sobre uma cunha metálica inclinada de 40°.

cunha de 40°

X global Z global

x local z local

Figura 49 – Acelerômetros inclinados montados na bancada.

Analisar o comportamento do acelerômetro para diferentes direções de carregamento é importante, também, para verificar se erros decorrentes da sensibilidade transversal do acelerômetro estão influenciando nas medições.

5.2 SEQUÊNCIA DE TESTES

Recomenda-se que sejam seguidos alguns passos para a realização de um experimento (FDI, 2002), que são:

1. Reconhecer e definir o problema: Validar um sistema de medição de deslocamento, utilizando o sinal integrado de acelerômetros por meio da comparação com um sensor padrão que meça o valor verdadeiro convencional do deslocamento em condições que possam extrapolar às observadas em eventos de impacto frontal. Para tal, foi construída uma bancada pendular de dimensões reduzidas que será utilizada para fixar os sensores e realizar ensaios de validação.

2. Escolher os fatores e níveis: Serão realizados ensaios, variando-se dois parâmetros, a altura de soltura do pêndulo e a inclinação dos acelerômetros. Os níveis de

aceleração serão menores que os de um impacto veicular real. Todavia, pretende-se extrapolar os resultados avaliados para maiores acelerações.

3. Selecionar a variável de resposta: A variável de resposta que será analisada é o erro relativo, que é a razão da diferença entre o valor verdadeiro convencional medido pela análise de vídeo com o valor obtido pela dupla integração da aceleração dividida pelo valor verdadeiro convencional da movimentação (INMETRO, 2005). É de se esperar que o erro relativo seja alto para pequenas movimentações. Entretanto, grandes erros de leitura para pequenas movimentações não são uma preocupação, pois, significa que a junta da coluna não está atingindo seu fim de curso (condição mais severa no teste veicular). O erro relativo será analisada ao longo do tempo para uma duração de 100 ms (duração de importância do crash para tal análise).

4. Escolher o projeto experimental: Os ensaios de validação estarão susceptíveis a variações aleatórias ou tendências inesperadas. Recomenda-se que sejam realizadas repetições do experimento a fim de evitar tais erros. Devem-se organizar os dados de forma que possam ser analisados a fim de se identificar com confiança quais os parâmetros influenciam nos testes. A fim de reduzir os custos com os ensaios, foram feitas poucas repetições dos experimentos para as diferentes alturas de soltura e a inclinação dos acelerômetros.

5. Realizar o experimento: Fazem-se, então, as medições seguindo a sequência de testes definida e organizando os dados para as devidas análises.

6. Analisar os dados: Os dados amostrados nos experimentos devem ser pós- processados pelo Matlab e pelo FalCon, conforme informado no item 4.3.2 e item 4.3.3. O Capítulo 6 mostrará os devidos tratamentos que devem ser realizados nos dados amostrados, como parâmetros irão influenciar nos resultados das medições e como avaliá-los adequadamente.

7. Tirar conclusões e fazer recomendações: O Capítulo 6 mostrará as análises dos resultados e as conclusões dos ensaios de validação. O Capítulo 7 apresentará as recomendações de utilização do sistema de medição, configurações necessárias e limitações.

Este tópico da dissertação foca no 4° passo, visando apresentar como foram organizadas as sequências de testes realizados. A explicação da sequência dos testes visa facilitar a compreensão na etapa de análise dos dados.

5.2.1 Ensaios com Diferentes Alturas de Soltura do Pêndulo

realizados ensaios de validação soltando-se o pêndulo a 5 alturas diferentes, sendo estas de 60, 90, 120, 150 e 190 mm. Para cada umas destas alturas de soltura fez-se 4 repetições, totalizando 20 ensaios.

A nomenclatura Hxxx foi utilizada para identificar qual altura esta sendo considerada. O sufixo Tx foi empregado para identificar cada uma das 4 repetições. O prefixo B4 foi utilizado nos ensaios em que os acelerômetros utilizados se encontram inclinados em 40° e a mola helicoidal kB empregada no mencionado ensaio provém da suspensão de um carro (kB=27 kN/m, equação 37 do Apêndice F).

Assim sendo, é possível identificar cada um dos ensaios realizados pela nomenclatura, o que auxiliará na organização das idéias no momento em que for realizado o tratamento dos dados. Por exemplo, o teste B4H120T3 refere-se aos sinais dos acelerômetros inclinados de 40° amostrados para a terceira repetição da soltura do pêndulo a 120 mm de altura. Os ensaios realizados são mostrados na tabela 9.

Tabela 9 – Sequência de ensaios para diferentes alturas de soltura do pêndulo Número

do Teste soltura [mm] Altura de Repetição Nomenclatura

1 60 repetição 1 B4H060T1 2 60 repetição 2 B4H060T2 3 60 repetição 3 B4H060T3 4 60 repetição 4 B4H060T4 5 90 repetição 1 B4H090T1 6 90 repetição 2 B4H090T2 7 90 repetição 3 B4H090T3 8 90 repetição 4 B4H090T4 9 120 repetição 1 B4H120T1 10 120 repetição 2 B4H120T2 11 120 repetição 3 B4H120T3 12 120 repetição 4 B4H120T4 13 150 repetição 1 B4H150T1 14 150 repetição 2 B4H150T2 15 150 repetição 3 B4H150T3 16 150 repetição 4 B4H150T4 17 180 repetição 1 B4H180T1 18 180 repetição 2 B4H180T2 19 180 repetição 3 B4H180T3 20 180 repetição 4 B4H180T4