O que é vibração aleatória?

Vibração aleatória é qualquer vibração que não segue um padrão. Está presente em certa medida em uma ampla variedade de sistemas mecânicos e elétricos. Embora a vibração aleatória não possa ser prevista exatamente, as estatísticas podem gerar informações úteis para ambientes de vibração. Os carros na estrada e o lançamento de foguetes são duas situações que podem enfrentar intensa vibração aleatória. Os engenheiros usam dados estatísticos para simular essa vibração em laboratório.

Certas probabilidades do comportamento de vibração aleatória geralmente podem ser previstas. Por exemplo, se um carro na rodovia estiver vibrando aleatoriamente na direção vertical, suas posições futuras acima do solo não podem ser conhecidas exatamente. A probabilidade de o carro estar acima de uma certa altura, no entanto, pode ser prevista. Isso é possível porque o comportamento aleatório segue uma distribuição normal ou "curva de sino". O comportamento desse sistema pode ser analisado com as ferramentas de estatística.

Análise estatística pode fornecer informações lIke o valor médio de muitas medidas. No exemplo do carro, a altura média do solo pode ser algo como um pé de 30,5 cm. Em uma amostra suficientemente grande de medições, as estatísticas também podem dar desvios padrão. Um desvio padrão é a distância do valor médio que contém 68,2% de todos os pontos de dados. Para o teste de vibração do carro, 68,2% das medições de altura podem estar a 1 polegada (2,54 cm) da altura média.

Quando o desvio padrão dos dados de teste for calculado, os engenheiros podem usá -los para projetar produtos. As condições de vibração aleatória em muitas rodovias diferentes são semelhantes; portanto, os dados estatísticos são bastante confiáveis. Os engenheiros usam esses dados para replicar condições de vibração em um laboratório, onde é mais fácil executar testes em diferentes projetos de produtos.

Outra situação que experimenta vibração aleatória é um lançamento de foguete. Cargas úteis para foguetes fEel um pico inicial em vibração quando o motor acende. Alguns segundos depois, as vibrações são principalmente da queima do motor. Depois que o foguete ultrapassa a velocidade do som, a vibração é principalmente de ondas de choque e efeitos aerodinâmicos no veículo. Mais tarde, alguma vibração pode resultar de propulsores menores que corrigem a orientação do foguete.

Como no carro, foguetes e suas cargas úteis devem ser projetados para sobreviver a vibração aleatória. Os engenheiros precisam conhecer os dados estatísticos da vibração para que possam reproduzir essas condições em laboratório. Seria impraticável lançar um foguete de teste toda vez que um novo design de carga útil precisava ser testado. Em vez disso, os engenheiros colocam sensores nos foguetes lançados e, em seguida, usam esses dados posteriormente.