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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/39090
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Title: Detecção de dano em Vigas Timoshenko Utilizando Técnicas de Variação de Frequência por Wavelet
Authors: Santos, Juliana Cardoso
Orientador(es):: Morais, Marcus Vinicius Girão de
Assunto:: Detecção de Danos
Viga Timoshenko
Variação de frequências
Wavelet
Transformada de Wavelet
Issue Date: 6-Jul-2020
Citation: SANTOS, Juliana Cardoso. Detecção de Dano em Vigas Timoshenko Utilizando Técnicas de Variação de Frequência por Wavelet 2020. 120 f., il. Dissertação (Mestrado em Integridade de Materiais da Engenharia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2020.
Abstract: Danos estruturais podem custar por excessivos dispêndios, além de ensejar risco à vida humana. Dessa forma, para a manutenção segura e satisfatória da estrutura é requerida a detecção de danos, ainda em fase inicial de desenvolvimento. Não obstante à existência de diversos métodos de detecção de danos, urge ainda, encontrar métodos de maior eficácia e menor onerosidade. Logo, o presente trabalho tem por finalidade a investigação de técnicas que requerem somente a resposta da estrutura danificada. O estudo é baseado na variação das frequências naturais de vigas de Timoshenko danificada quando sujeita a aplicação de uma massa adicional ao longo do comprimento da viga. É observada a curva da variação de frequências (frequency-shift) e, em seguida, são aplicadas diferentes técnicas de identificação do dano: a Transformada Discreta de Wavelet e as derivadas da curva da frequency-shift. Além disso, é proposto o índice Signal-to-Damage Ratio – SDR para avaliar o nível de dano. Foi simulada uma descontinuidade por massa e um dano por rigidez usando uma mola rotacional. Os modelos foram comparados a fim de auxiliar em futuros testes experimentais. Além disso, foram avaliadas diferentes níveis e posições de dano na viga. Por fim, a metodologia proposta pode ser utilizada como uma ferramenta para estudo de detecção de danos em vigas de Timoshenko, possuindo baixo custo computacional e aplicação prática, uma vez que requer o uso de poucos acelerômetros que podem ser posicionados de maneira estratégica ao longo da estrutura.
Abstract: Structural damages are responsible for excessive financial expenses, besides there is the risk of human life loss. Thus, for safe and satisfactory maintenance of the structure, it is necessary to detect damage in the initial stage of development. Despite the existence of several methods of damage detection, it is necessary to find methods that present higher effectiveness and minor cost. Hence, the present work aims to investigate techniques that use only damaged structure responses. The study centers on the variation of the natural frequencies of damaged Timoshenko beams when subjected to the application of an additional mass along their length. A frequency shift curve is observed and different damage identification techniques are applied: the Discrete Wavelet Transform and the derivatives of the frequency-shift curve. After, the concept of Signal to Damage Ratio - SDR is proposed to measure the damage levels. A mass discontinuity and stiffness damage using a rotational spring is modeled. A comparison is made between two models to future experimental tests since the use of the mass added to the structure is a non-destructive tool. Different levels and positions of damage were also evaluated. Finally, the proposed method can be used as an efficient tool for the study of damage in Timoshenko's beams concerning low computational cost and practical application because it requires the use of a few accelerometers that can be strategically positioned throughout the structure.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2020..
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.
Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes)
Appears in Collections:FGA - Mestrado em Integridade de Materiais da Engenharia

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