Análise numérica e experimental de técnicas de detecção de danos estruturais baseados em inteligência computacional

• Autor(a) principal: Oliveira, Pedro Henrique Eveling
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
• Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/15996
• topic: Engenharia; Inteligência computacional; Danos estruturais; Detecção de danos; Structural health; Computacional intelligence; Statistical Iindicators

A detecção de dano ou alteração estrutural através das respostas dinâmicas é objeto de estudo de vários pesquisadores que, por décadas, tentam desenvolver tecnologias que permitam avaliar com precisão o estado de integridade da estrutura, comumente denominado de "saúde estrutural". Diversos fatores podem levar a alterações nas propriedades mecânicas de uma estrutura e, muitas vezes, essas diferenças só são visualmente perceptíveis em condições avançadas de deterioração. Uma forma de evitar isso é utilizar o monitoramento contínuo da integridade estrutural, que tem como principal objetivo detectar alterações que podem ser indícios de dano. Assim é possível informar ao operador da estrutura que existe um comportamento anormal, ainda em estágio inicial, para que providências sejam tomadas com o intuito de garantir o funcionamento do empreendimento e a segurança de seus usuários. Estes sistemas de monitoramento dependem de ferramentas computacionais eficazes para avaliar as informações que chegam continuamente da estrutura. Para este fim, técnicas baseadas em inteligência computacional têm sido apontadas como promissoras. Desta forma, neste trabalho será avaliado o uso de três métodos de Inteligência Artificial(IA) aplicados a problemas de detecção de danos em estruturas: Redes Neurais Artificiais, Máquinas de Vetor Suporte e K-vizinhos mais próximos. Os parâmetros de entrada para os algoritmos de IA são indicadores estatísticos extraídos dos sinais monitorados. As respostas dinâmicas de um pórtico plano bi-engastado ensaiado pelo autor e do caso clássico da ponte Z24 são usadas para a avaliação dos algoritmos. Os resultados obtidos indicam que estes algoritmos têm um ótimo desempenho quando aplicados a problemas de avaliação da saúde de estruturas. Finalmente, o presente estudo apresenta as vantagens e desvantagens de cada técnica analisada, abordando as perspectivas para possíveis trabalhos futuros.