Procesarea statistică a datelor experimentale

Obiectivul lucrării:

Studiul fenomenelor şi mişcărilor vibratorii, aspecte privind metodele de măsurare şi aparatele utilizate pentru măsurarea vibraţiilor, aspecte privitoare la erorile de măsurare şi noţiuni legate de procesarea statistică a datelor experimentale obţinute în urma unor astfel de măsurători.

Pe lânga aspectele generale tratate se va studia cazul particular al masurarii valurilor si se va face analiza statistică a datelor culese de la platforma Gloria în perioada 2003 - 2009.

Noţiuni introductive despre vibraţii

Vibraţiile sunt fenomene dinamice care iau naştere în medii elastice sau cvasielastice, datorită unei excitaţii locale, care se manifestă prin propagarea acesteia în interiorul mediului sub forma unor unde elastice.

Oscilaţia reprezintă fenomenul în cursul căruia se transformă periodic o energie dintr-o formă în alta.

Unda este rezultatul propagării oscilaţilor într-un mediu elastic, adică evoluţia în timp şi repartiţia în spaţiu a mărimilor ce caracterizează oscilaţia.

Tipuri de mişcări vibratorii

Mişcările vibratorii pot fi periodice sau aperiodice. Un corp sau un sistem mecanic execută o mişcare periodică atunci când toate elementele mişcării se repertă identic după un acelaşi timp minim T, numit perioadă.

Matematic o mişcare vibratorie poate fi exprimată sub forma:

x(t) = x(t + T)

Cea mai simplă mişcare periodică este mişcarea a cărei ecuaţie se exprimă cu ajutorul funcţiilor trigonometrice sinus sau cosinus şi se numeşte vibraţie (oscilaţie) armonică.

Vibraţia armonică

Măsurarea şocurilor şi vibraţiilor

Măsurarea este procesul sau operaţia experimentală prin care, cu ajutorul unui mijloc de măsurare şi în anumite condiţii, se determină valoarea unei mărimi date, în raport cu o unitate de măsură dată sau cu o mărime luată ca unitate de măsură. De cele mai multe ori, măsurarea propriu-zisă are mai mult un caracter cantitativ şi se termină o dată cu aflarea valorii mărimii date.

Pentru măsurarea vibratiilor au fost construite aparate speciale care sunt foarte variate din punct de vedere constructiv şi al domeniului de utilizare.

Alegerea parametrului mişcării care urmează să fie determinat prin măsurare depinde de scopul pe care îl are studiul experimental.

Erori de măsurare

Datorită unor condiţii obiective şi subiective, valorile reale ale mărimilor mu pot fi determinate cu precizie absolută, măsurările fiind afectate de aşa-numitele erori de măsurare.

Teoretic, prin eroare de măsurare se înţelege diferenţa dintre rezultatul măsurării unei mărimi date şi valoarea sa adevărată.

Pentru a se putea conta pe rezultatul unei măsurări, adică pentru ca măsurarea să fie ştiinţifică, este necesar să se cunoască eroarea care afectează acest rezultat; altfel spus este necesar să se ştie care este precizia rezultatului.