Discrete Wavelet Based Damage Localization on Beam-like Structures

Abstract

A pesquisa investiga a detecção de dano usando a Transformada Discreta de Wavelet (DWT) como método de análise. Além disso, a influência das condições de contorno, dos tipos Wavelet e do ponto de aplicação da carga também foram investigados no que diz respeito à eficácia do método. Regimes estáticos de dinâmicos foram analisados. O objetivo é definir, através dos coeficientes de wavelet, um método capaz de detectar, localizar e quantificar o dano. O tratamento dos dados da DWT é realizado sobre os dados de deslocamento obtidos em vigas submetidas a cargas estáticas transversais aplicadas em pontos selecionados ao longo de seu comprimento. A análise Modal é feita com base nos cinco primeiros modos de vibração da estrutura. Três tipos de suportes de viga são investigados: bi-apoiada, cantilever e bi-engastada. Para cada uma a aplicação da carga foi feita para variar ao longo da viga. Como a localização da região provável do dano é o objetivo principal, entender como a localização do dano é impactada pelas condições de contorno de cada caso é primordial para garantir a confiabilidade do método. Além disso, a influência do uso de uma função de baseline para comparação, nível de decomposição, tipo de wavelet e severidade do dano e ordem polinomial também foram estudados. O dano simulado é aplicado à estrutura através da redução local do módulo de elasticidade de um ou mais elementos. O método então trata os dados de deslocamento ou modo de vibração e revela a região provável com dano com boa precisão. Dois indicadores de detecção de dano foram desenvolvidos: d1 -index para localização; d2 -index para quantificação. Os resultados mostram grande potencial para a metodologia proposta com base em DWT para identificação, localização e quantificação. A abordagem apresentou concordância entre os índices de localização, enquanto para a quantificação, é notado que as curvas de previsão de severidade do dano foram identificadas muito similares independentemente do tipo de suporte da viga.