Operational Modal Analysis of Civil Engineering Structures

Rainieri, Carlo; Fabbrocino, Giovanni

doi:10.1007/978-1-4939-0767-0

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“…As matrizes de covariância entre esses processos são definidos como (4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14) onde E( ) significa valor esperado e δ pg o operador delta de Kronecker. Como apenas sistemas lineares invariantes no tempo são tratados nesta dissertação, pode-se dividir os estados x(k) e as observações do sistema y(k) em relação as suas contribuições determinísticas e estocásticas,…”

Section: Modelo Discretounclassified

“…(4-12/4-13) podem então ser decompostas em dois subsistemas, sendo um deles determinístico [4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16] e outro estocástico,…”

Section: Modelo Discretounclassified

“…Um ruído branco é um processo estocástico ergódico tal que sua densidade espectral é uma função constante em todo domínio da frequência. Sendo o forçamento u(t) um vetor composto de n ruídos brancos, sua matriz de PSD é (3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19) onde G 0 é uma matriz constante e com dimensão n×n. Caso os ruídos brancos no vetor u(t) não forem correlacionados entre si, a matriz G 0 se torna diagonal.…”

unclassified

“…Ao substituir a PSD do ruído branco na Eq. (3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(20) onde δ(t) é a função delta de Dirac. Pelo do teorema de Parseval [32], não é possível obter uma realização de um ruído branco propriamente dito.…”

unclassified

“…A principal ideia do ERA consiste em realizar a decomposição por valores singulares (SVD) da matriz R 1|N −1 para depois estimar as matrizes de observabilidade e controlabilidade. A SVD da matriz R 1|N −1 pode então ser expressa por (6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17) onde U e V são matrizes que contém os vetores singulares arrumados em colunas e S uma matriz diagonal com os respectivos valores singulares. Como a matriz A do modelo de espaço de estado tem posto igual a 2n (duas vezes a ordem do sistema), tanto a matriz de observabilidade quanto a matriz de controlabilidade também terão posto 2n.…”

unclassified

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Análise Modal Operacional No Domínio Do Tempo: Um Estudo Crítico Dos Métodos De Identificação

WAGNER¹

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Em primeiro lugar, gostaria de fazer um agradecimento especial ao meu orientador Prof. Rubens Sampaio pela oportunidade de desenvolver esta dissertação junto ao Laboratório de Vibrações. Gostaria de agradecer pela sugestão do tema de pesquisa, pelas inúmeras referências fornecidas, pela orientação e pelo exemplo de profissional.Em segundo lugar, gostaria de agradecer a minha coorientadora Prof. Roberta Lima pelas várias discussões, críticas e ensinamentos nesses dois anos.Ao Wagner, gostaria de agradecer pelo suporte no laboratório, pelo companheirismo e pela amizade construída durante esse mestrado.Aos meus pais, gostaria de agradecer por todo apoio e carinho dado a mim durante toda a minha vida. Gostaria de agradecer por todos os sacrifícios feitos em prol do meu desenvolvimento pessoal e profissional.Gostaria de agradecer também à minha namorada Juliana pela paciência durante os momentos mais difíceis e por me fazer ser sempre uma pessoa melhor.Ao CNPq e à FAPERJ, eu gostaria de agradecer ao suporte financeiro durante meu mestrado. Análise modal consiste na caracterização de um sistema através dos seus parâmetros modais. Quando a principal excitação é causada pelo ambiente em que o sistema está inserido, essa caracterização é definida como análise modal operacional (OMA). Nestes casos, os forçamentos não são conhecidos (mensuráveis) e apenas as respostas são monitoradas. Por terem natureza aleatória, esses sinais precisam ser incorporados ao modelo numérico através de processos estocásticos. O principal objetivo desta dissertação consiste em descrever as técnicas de identificação em OMA. Para isso, duas vertentes foram criadas, uma teórica e outra experimental. Na parte teórica, as hipóteses necessárias para a identificação de um sistema por OMA são apresentadas. Uma análise dos erros causados por sinais ruidosos também é feita, permitindo que a sensibilidade dos métodos seja avaliada. Além de contemplar os principais métodos de identificação, dois novos métodos são propostos. Ambos foram desenvolvidos a partir da Decomposição Ortogonal Própria (POD) e combinam uma eficiência computacional com a possibilidade de quantificar as incertezas dos parâmetros. Na vertente experimental, o objetivo é ilustrar e validar a identificação de estruturas. Para isso, três diferentes bancadas foram criadas: um prédio de dois andares, uma pá eólica e uma ponte suspensa. Após a construção, essas estruturas foram devidamente instrumentadas por diferentes sensores. Um sistema de aquisição dados foi montado através de hardwares comerciais e analisados através de uma interfase gráfica desenvolvida especialmente para OMA pelo Laboratório de Vibrações. Modal analysis consists in the characterization of a system through its modal parameters. When the main excitation source is the system's environment, this characterization is defined as operational modal analysis (OMA). On those cases, the forces are unknown (not measured) and only the responses are monitored. Because of there random nature, those signals are incorporated into the num...

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Section: Modelo Discretounclassified

“…(4-12/4-13) podem então ser decompostas em dois subsistemas, sendo um deles determinístico [4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16] e outro estocástico,…”

Section: Modelo Discretounclassified