Influence of statistical errors on damage detection based on structural flexibility and mode shape curvature

Tomaszewska, Agnieszka

doi:10.1016/j.compstruc.2009.08.017

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“…Estas técnicas, de forma geral, são classificadas em três tipos, de acordo com o domínio dos dados utilizados: técnicas no domínio do tempo [2], técnicas no domínio da frequência [5] e técnicas modais [8].…”

Section: Introductionunclassified

Aplicação dos critérios D-ótimo, Determinante do momento e G-eficiência para determinação do experimento ótimo no processo de identificação de danos estruturais

Rangel¹,

Ran²,

Stutz³

2017

Proceeding Series of the Brazilian Society of Computational and Applied Mathematics

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Resumo. Neste trabalho,é utilizado o ProjetoÓtimo de Experimentos, sendo considerados os critérios D-ótimo, Determinante do momento e G-eficiência, para determinação do experimentoótimo, que se baseia em indicar o posicionamentoótimo do sensor de deslocamento e a quantidade de dados experimentais a serem utilizados no processo de identificação de danos. Diante dos resultados obtidos, observou-se que esse procedimento contribuiu para a identificação de danos estruturais.Palavras-chave. Identificação de danos, Resposta impulsiva, ProjetoÓtimo de Experimentos, Sensor de deslocamento, Matriz de informação. IntroduçãoA identificação de danos estruturais e o contínuo monitoramento de estruturas tem despertado o interesse de vários pesquisadores, visto que, estruturas de engenharia estão expostas a processos de deterioração e a ocorrência de dano durante sua vidaútil, processos estes, que podem ser provocados por fatores naturais ou pelo homem. Sendo assim, a identificação de danos estruturais num estágio inicial contribuem para a redução dos custos de manutenção e reparo, além de aumentar sua confiabilidade e vidaútil.Nosúltimos anos, técnicas de identificação de danos, fundamentadas na resposta dinâmica da estrutura, vem se tornando uma prática utilizada nas indústrias da construção civil, mecânica e aeroespacial [6]. Estas técnicas, de forma geral, são classificadas em três tipos, de acordo com o domínio dos dados utilizados: técnicas no domínio do tempo [2], técnicas no domínio da frequência [5] e técnicas modais [8].O presente trabalho considera a identificação de danos a partir da resposta impulsiva da estrutura, sendo portanto, uma técnica fundamentada no domínio do tempo. Para a 1

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Section: Introductionunclassified

Aplicação dos critérios D-ótimo, Determinante do momento e G-eficiência para determinação do experimento ótimo no processo de identificação de danos estruturais

Rangel¹,

Ran²,

Stutz³

2017

Proceeding Series of the Brazilian Society of Computational and Applied Mathematics

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“…Instituto Politécnico, IPRJ, UERJ -Universidade do Estado do Rio de Janeiro, 28610-974, Nova Friburgo, RJ, Brasil. E-mails: isabelacssilva@yahoo.com.br; lucianosrangel@yahoo.com.br; ltstutz@iprj.uerj.br 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, [1] e [13], com aplicações bem sucedidas nas engenharias mecânica, civil e aeroespacial [15]. O presente trabalho considera parâmetros modais da estrutura, especificamente, as frequências naturais não amortecidas.…”

Section: Introductionunclassified

Identificação de danos estruturais a partir de um Modelo de Superfície de Resposta

Rangel

Stutz

2016

Tend. Mat. Apl. Comput.

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RESUMO.Neste trabalho, aborda-se o problema de identificação de danos estruturais a partir das frequên-cias naturais. Na formulação do problema de identificação de danosé utilizado o Modelo de Superfície de Reposta (MSR) em substituição a um Modelo de Elementos Finitos (MEF) da estrutura. No presente trabalho, a estrutura simulada trata-se de uma viga de Euler-Bernoulli simplesmente apoiada, no qual o problema inverso em questãoé definido como um problema de minimização, onde objetivoé minimizar uma função de erro definida a partir dos dados experimentais e de resultados analíticos previstos pelo MSR. A utilização do método Evolução Diferencial (ED) no problema de identificação de danosé considerado. Frente aos resultados numéricos obtidos, a estratégia adotada mostrou-se capaz de localizar e quantificar os danos com elevada acurácia.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 e de reparo, além de aumentar sua confiabilidade e sua vidaútil. Neste caso, análises numéricas e experimentais podem ser realizadas 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 geralmente são baseados em: dados modais (análise modal), dados no domínio do tempo e dados no domínio da frequência. Os métodos de identificação †Trabalho apresentado no XXXV Congresso Nacional

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“…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…”

Section: Introductionunclassified

“…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…”

unclassified

Identificação de danos estruturais utilizando dados no domínio do tempo e critério D-ótimo

Rangel¹,

Stutz²,

Rangel³

2015

Proceeding Series of the Brazilian Society of Computational and Applied Mathematics

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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

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Influence of statistical errors on damage detection based on structural flexibility and mode shape curvature

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Aplicação dos critérios D-ótimo, Determinante do momento e G-eficiência para determinação do experimento ótimo no processo de identificação de danos estruturais

Aplicação dos critérios D-ótimo, Determinante do momento e G-eficiência para determinação do experimento ótimo no processo de identificação de danos estruturais

Identificação de danos estruturais a partir de um Modelo de Superfície de Resposta

Identificação de danos estruturais utilizando dados no domínio do tempo e critério D-ótimo

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