Identification of damage in one-dimensional periodic structures

• Autor(a) principal: Maniero, Luiza Ragoni
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/214595
• topic: Structural health monitoring; Periodic structure; Identification of damage; Monitoramento da saúde estrutural; Estrutura periódica; Identificação de dano

Estruturas periódicas são geralmente encontradas em diversas apliações de engenharia. Estas estruturas são geralmente constituídas de sub-partes iguais ou similares, que são montadas de forma repetitiva. Exemplos de estruturas periódicas podem ser encontrados em aeronaves, edifícios, pontes, trilhos de trem, por exemplo. Do ponto de vista da análise dinâmica, estas estruturas apresentam características distintas de outras estruturas, como por exemplo a formação de "band gaps", que são faixas de frequência em que não ocorre propagação de ondas na estrutura, ou em que a propagação ocorre de maneira atenuada. Tendo em vista que muitas destas estruturas podem estar sujeitas a condições de operação críticas, onde existe o risco de falhas, é importante identificar métodos de monitoramento da condições de saúde estutural. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo desenvolver uma análise baseada em métricas de resposta em frequência para identificar alterações do comportamento dinâmico estrutural em sistemas unidimensionais como barras e vigas. O método de elementos espectrais foi utilizado para simular as condições do dano estrutural, modificando a sua magnitude e localização. Tendo a resposta em frequência de cada variação do dano na estrutura usou-se métodos de correlação: Método de Curvatura da Resposta em Frequência (FRF) e o Critério de garantia da resposta em frequência (FRAC) para identificar essas características. E para essa simulação escolheu-se uma estrutura periódica com 10 células com um e dois danos, variando o dano em 2% a 30% e sua posição. Os resultados dos dois métodos se complementam. O Método de FRF localica e quantifica o dano na estrutura, exceto nas extremidades devido ao arranjo matemático, e com o Método de FRAC é possível localizar o dano nas extremidade.