Resumo: O presente trabalho aborda o problema de identificação de danos em uma estrutura a partir de sua resposta impulsiva. No modelo adotado, a integridade estruturalé continuamente descrita por um parâmetro nodal de coesão. Sendo assim, o Modelo de Elementos Finitos (MEF)é utilizado para discretizar tanto o campo de deslocamentos, quanto o campo de coesão. O problema de identificação de danosé, então, definido como um problema de otimização, cujo objetivoé minimizar, em relação a um vetor de parâmetros nodais de coesão, um funcional definido a partir da diferença entre a resposta impulsiva experimental e a correspondente resposta prevista por um MEF da estrutura. A identificação de danos estruturais baseadas no domínio do tempo apresenta como vantagens a aplicabilidade em sistemas lineares e/ou com elevados níveis de amortecimento, além de apresentar uma elevada sensibilidadeà presença de pequenos danos. Estudos numéricos foram realizados considerando-se um modelo de viga de Euler-Bernoulli simplesmente apoiada. Para a determinação do posicionamentoótimo do sensor de deslocamento, a ser utilizado no processo de identificação de danos, foi considerado o critério D-ótimo. Para a resolução do problema inverso de identificação de danos foi considerado o método de otimização Evolução Diferencial (ED). Simulações numéricas, considerando dados corrompidos com ruído aditivo, foram realizadas com o intuito de avaliar a potencialidade da metodologia de identificação de danos, assim como a influência da posição do sensor no processo de identificação. Com os resultados obtidos, percebe-se que o critério D-ótimoé de fundamental importância para a identificação de danos.Palavras-chave: Identificação de danos estruturais. Modelo de Elementos Finitos. Modelo de dano contínuo. Resposta impulsiva. Critério D-ótimo. IntroduçãoEstruturas de engenharia estão expostas a processos de deterioração eà ocorrência de dano durante sua vidaútil. Juntamente com o envelhecimento e desgastes intrínsecosà idade, eventos distintos podem contribuir para tais acontecimentos, como fatores naturais e outros provocados pelo homem.O desenvolvimento de procedimentos de identificação de danosé indispensável para garantir a segurança e aumentar a vidaútil da estrutura. Nosúltimos anos, técnicas não destrutivas de identificação de danos estruturais, fundamentadas na resposta dinâmica da estrutura, vem se tornando uma prática utilizada nas indústrias da construção civil, mecânica e aeroespacial [1]. O contínuo monitoramento da estrutura e a identificação de danos num estágio inicial contribuem para a redução dos custos de manutenção e reparo, além de aumentar sua confiabilidade e vidá util.As técnicas de identificação de danos fundamentados na resposta dinâmica da estrutura são, de forma geral, classificados em três tipos, de acordo com o domínio dos dados utilizados: técnicas no domínio do tempo [2], técnicas no domínio da frequência [3] e técnicas modais [4]. O
Palavras-chave: Identificação de danos estruturais. Frequências naturais. Modelo de superfície de resposta. IntroduçãoA identificação de danos estruturaisé uma questão de fundamental importância na engenharia, visto que uma estrutura está sujeita a processos de deterioração e a ocorrência de danos durante a sua vidaútil. A presença de danos compromete o desempenho e a integridade estrutural, podendo colocar vidas humanas em risco e resultam em perdas econômicas consideráveis.O contínuo monitoramento da estrutura e a identificação de danos num estágio inicial contribuem para a redução dos custos de manutenção de reparo, além de aumentar sua confiabilidade e sua vidaútil. Neste caso, estudos e ensaios devem ser realizados com intuito de fornecer recursos para uma correta avaliação da integridade da estrutura, podendo assim, estabelecer critérios da utilização da estrutura com segurança.Os métodos de identificação de danos estruturais e monitoramento de estruturas fundamentadas no domínio modal -domínio contendo os parâmetros modais da estrutura, quais sejam: frequências naturais, razões de amortecimento e formas modais -são constantes na literatura especializada, com aplicações bem sucedidas nas engenharias mecânica, civil e aeroespacial [1]. Os métodos de identificação de danos geralmente são baseados em: dados modais (análise modal), dados no domínio do tempo e dados no domínio da frequência. O presente trabalho considera parâmetros modais da estrutura, especificamente, as frequências naturais não amortecidas.Técnicas de identificação de danos estruturais e monitoramento de estruturas fundamentadas no ajuste de um MEF são constantes na literatura especializada. No entanto, a obtenção de um problema geralmente mal posto e o elevado custo computacional, inerente a essas técnicas, limitam ou até mesmo inviabilizam a sua aplicabilidade em estruturas que demandam um modelo de ordem elevada. Para contornar essas dificuldades, pode-se utilizar o MSR em substituição a um MEF da estrutura, onde o MSR apresenta como vantagem a redução do custo computacional para a solução de problemas inversos de identificação de danos [2].
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