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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/38428
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Title: Identificação de dano em estruturas aeroespaciais leves utilizando o método da energia de deformação modal
Authors: Domingues, Allan Corrêa
Orientador(es):: Anflor, Carla Tatiana Mota
Assunto:: Estruturas aeroespaciais
Energia de deformação modal
Honeycomb
Condensação dinâmica de matrizes
Citation: DOMINGUES, Allan Correa. Identificação de dano em estruturas aeroespaciais leves utilizando o método da energia de deformação modal. 2019. 81 f., il. Dissertação (Mestrado em Integridade de Materiais da Engenharia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.
Abstract: A indústria aeroespacial está sempre em busca de otimizar a relação entre as propriedades físicas e mecânicas das estruturas. Tais propriedades estão diretamente relacionadas ao custo final do projeto, bem como à vida útil. Uma das estruturas comumente utilizadas nesta indústria e que possui uma boa razão peso-rigidez é a estrutura honeycomb. Ela relaciona as propriedades mecânicas de ligas metálicas com alta resistência mecânica com a baixa densidade de estrutura honeycomb. Por esta razão é relevante um método de identificação de dano não destrutivo que possa identificar, localizar e quantificar dano nessas estruturas antes de ocorrer alguma falha. Os métodos de identificação de dano mais comuns e não destrutivos são os que utilizam as características dinâmicas de uma estrutura, como exemplos destacam-se as frequências naturais, modos de vibração e fatores de amortecimento. Isso se deve ao fato de que essas características estão diretamente relacionadas às propriedades físicas e mecânicas da estrutura como massa e rigidez. Uma vez que uma estrutura sofre algum dano que altere sua rigidez e sua massa são provocadas variações em suas características modais. Neste trabalho são apresentados resultados de investigações de dano feitas em modelos numéricos de painéis estruturais honeycomb para aplicações aeroespaciais. Os danos investigados são danos que causam alterações na rigidez e na massa do modelo. A identificação dos danos é feita utilizando uma técnica não destrutiva por meio da variação da energia de deformação modal presente nos modos de vibração das estruturas. Os resultados numéricos foram utilizados como base para ensaios experimentais com dano simulado na forma de adição de massa. O método foi capaz de identificar danos na rigidez dos modelos numéricos e alguns casos de dano simulado na forma de adição de massa tanto no modelo numérico quanto nos ensaios experimentais.
Abstract: The aerospace industry is always looking for optimize the ratio between the physical properties and mechanical properties of structures. These properties are directly related to the final project cost as well as the service life. One of the structures commonly used in this industry and which has a good weight-stiffness ratio is honeycomb panels. They relate the mechanical properties of high mechanical strength metal alloys to the low density honeycomb geometry. For this reason a non-destructive damage identification method is needed to identify, locate and quantify damage to these structures before failure. The most common non-destructive damage identification methods are using the dynamic characteristics of the structure. These are the natural frequencies, modes of vibration and damping factors. This is because these characteristics are directly related to the physical and mechanical properties of the structure. Once a structure suffers some damage that causes changes in its mass or stiffness this damage will cause changes in its dynamic characteristics. In this paper are present results of damage investigations in numerical models of honeycomb panels for aerospace applications. Damage investigated is causes changes in modulus of elasticity and changes in mass. The method using for damage identification is variation in modal strain energy present in the vibration modes of structures. The numerical results were used as a basis for experimental tests with simulated damage in the form of mass addition. The method was able to identify damage to the stiffness of numerical models and some cases of mass addition in both numerical model and experimental tests.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2019.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Appears in Collections:FGA - Mestrado em Integridade de Materiais da Engenharia

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