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http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/15764
Tipo: | Dissertação |
Título: | Análise comparativa de métodos de identificação de dano em vigas de aço |
Autor(es): | Mendonça, Hugo Aguiar Vitorio |
Primeiro Orientador: | Assis, Wayne Santos de |
metadata.dc.contributor.referee1: | Lima, Flávio Barboza de |
metadata.dc.contributor.referee2: | Argôlo, Higor Sérgio Dantas de |
Resumo: | O presente trabalho realizou uma análise comparativa entre métodos de identificação de dano baseados na análise modal, de modo a auxiliar no processo de Monitoramento da Integridade Estrutural (do inglês Structural Health Monitoring - SHM) em vigas de aço. Para isso, foram usados modelos de vigas de aço gerados em software comercial de elementos finitos Abaqus, modelados com diferenças em parâmetros como nível de dano, localização do dano e tipo de suporte. Após obtenção dos resultados de deslocamento da deformada modal são adicionados mais dois parâmetros: nível de ruído e o uso ou não de um método de filtragem de ruídos para suavizar os resultados. Como são quatro os métodos de identificação de dano comparados: Diferença da Curvatura Modal (DCM), Diferença da Curvatura Modal Modificada (DCMM), Indicador Baseado em Dados dos Modos de Vibração (MSDBI) e Indicador Baseado em Dados dos Modos de Vibração Modificado (MSDBIM), foi realizado um Planejamento de Experimentos (do inglês Design of Experiments – DOE) para comparar e verificar a eficácia de cada método em identificar e possivelmente localizar os danos, além de observar a capacidade de distinção entre diferentes níveis de dano para cada combinação por meio de análise estatística que se estendeu para definir a influência dos parâmetros na resposta de cada um dos métodos de identificação de dano. Os resultados obtidos mostraram que os métodos estudados são muito eficientes em condições de operação sem ruídos, porém a presença de ruídos dificulta a correta identificação de dano, mesmo com a utilização da filtragem de ruídos para suavizar os dados modais. Os métodos modificados localizaram melhor o dano em relação aos originais, e os métodos DCM e DCMM localizaram melhor o dano em relação aos métodos MSDBI e MSDBIM. |
Abstract: | This research aimed to perform a comparative analysis between damage identification methods based on modal analysis, to cooperate with the Structural Health Monitoring (SHM) process in steel beams. To achieve that, steel beam models were be generated via commercial finite elements software Abaqus with differences in parameters such as damage level, damage location and boundary conditions. After obtaining results for mode shape displacement, two more parameters are added: noise level and the use or not of a curve fit to smooth data. As there are four methods of damage identification compared: DCM, DCMM, MSDBI and MSDBIM, it was issued a full factorial Design of Experiments (DOE) to analyze and to check the effectiveness of each method in detecting and possibly localizing damage, in addition to observe the ability to distinguish different levels of damage to each model through statistical analysis that was extended to study the influence of factors in the problem response of each damage identification methods. The results obtained show that the methods have high effectiveness to locate damage in noiseless conditions, however the presence of noise decreases the correct identification of damage, even with regression fit to smooth modal data. The modified methods performed better when compared to the originals, and the methods DCM and DCMM located the damage more easily than MSDBI and MSDBIM. |
Palavras-chave: | Identificação, Métodos de Análise modal Planejamento de experimentos Vigas Damage identification methods Modal analysis Design of experiments |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Alagoas |
Sigla da Instituição: | UFAL |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
Citação: | MENDONÇA, Hugo Aguiar Vitorio. Análise comparativa de métodos de identificação de dano em vigas de aço. 2025. 85 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas) - Centro de tecnologia, Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2024. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/15764 |
Data do documento: | 25-mar-2024 |
Aparece nas coleções: | Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC |
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