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Mar 3, 2021
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Jun 22, 2021
Publicado
Jun 24, 2021
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Resumo

Este artigo desenvolve uma metodologia numérica, utilizando conjuntamente as plataformas computacionais ANSYS® e Matlab®, para localizar e quantificar danos estruturais em treliças e vigas. Esses sistemas estruturais são modelados numericamente via Método dos Elementos Finitos no ANSYS®, e posteriormente, o sinal (deflexão) sofrida pela estrutura é transformado pela Transformada Contínua de Wavelet (TW) no Matlab®. A modelagem da treliça emprega um elemento linear com dois nós e dois graus de liberdade de translação por nó, enquanto as vigas empregam um elemento quadrilateral com quatro nós e dois graus de liberdade por nó. A modelagem das vigas empregam o conceito de estado plano de tensões. Várias wavelets mães e disponíveis na plataforma numérica do Matlab® são utilizadas para localizar o dano do tipo perda de rigidez estrutural, por meio da criação de entalhes nas vigas ou por meio da redução no módulo de Young do material das barras da treliça. Índices de dano são utilizados para quantificar esses mecanismos de dano. Para a detecção do dano na treliça é necessário conhecer os sinais da estrutura sã e danificada. Já no caso das vigas, somente o sinal na condição danificada é necessário. As wavelets-mães: Daubechies, Symlets, Coiflets, BiorSplines e ReverseBior conseguiram captar o dano implementado na treliça, enquanto as de Meyer e de Haar não foram eficientes nesta tarefa. Nas vigas todas as wavelets-mães conseguiram captar o dano, com maior ou menor precisão, sendo as mais eficientes dentre elas a Daubechies, Biorthogonal e Riorthogonal. Além disso, as duas wavelets mães Biorthogonal e RBiorthogonal apresentaram a mesma capacidade de detecção do dano nas simulações realizadas.

Palavras-chave

Transformada de Wavelet Método dos Elementos Finitos Índices de Dano Treliça Viga

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Como Citar
Willian Faria, A., José Trindade Campos, P., & Hideki Koroishi, E. (2021). SHM de sistemas estruturais usando transformadas Wavelet. xatas ∓ ngenharias, 11(32), 1–18. https://doi.org/10.25242/885X113220212286
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Referências

  1. ANSYS. Release 9.0 Documentation. USA, 2004.
  2. BATHE, K-J. Finite element procedures. 2.ed. Watertown, MA: Prentice-Hall, 2014.
  3. CASTILHO, J.E. Wavelets de segunda geração na solução de equações diferenciais parciais: análise da consistência. In: CONGRESSO NACIONAL DE MATEMÁTICA APLICADA E COMPUTACIONAL, 23, 2010, Águas de Lindóia. Anais do CNMAC. São Carlos: Sociedade Brasileira de Matemática Aplicada e Computacional, 2010, p. 1124-1125.
  4. FUGIVARA, S. Implementação e aprimoramento de um sistema de telemedidas para veículos lançadores de satélite. 2005. 110 p. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Itajubá, 2005.
  5. GAMA, A.L. et al. Monitoração de defeitos utilizando sensores e atuadores piezelétricos. In: CONGRESSO NACIONAL DE ENGENHARIA MECÂNICA, 2, 2000, Natal. Anais do II Congresso Nacional de Engenharia Mecânica. Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Ciências Mecânicas, 2000, 2010.
  6. KATTAN, P.I.; VOYIADIJIS, G.Z.; KATTAN, P.I. Damage Mechanics with Finite Elements: Practical Applications with Computer. 2.ed. Berlin: Springer, 2002.
  7. LEMISTRE, M. et al. Damage localization in composite plates using wavelet transform processing on lamb wave signals. In: INTERNATIONAL WORKSHOP ON STRUCTURAL HEALTH MONITORING, 2, 1999, Stanford. Conference Paper. Stanford, California: Stanford University, 1999.
  8. MAIO, C.E.B. Técnicas para monitoramento de integridade estrutural usando sensores e atuadores piezoelétricos. 2011. 113p. Dissertação (Mestrado) - Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo, 2011. Disponível < https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-12052011-213014/en.php> Acesso em: 15 de maio de 2021.
  9. MICHAELLO, R.S. et al. Perfis perfurados submetidos à flambagem térmica e mecânica. Perspectivas Online: Exatas & Engenharias, v. 8, n. 20, p. 116-126, 2018. DOI: https://doi.org/10.25242/885X82020181311
  10. MORAIS, C. M. Análise de sinais de ECG usando transformata wavelet com pulso DNAx. 2008. 83 p. Dissertação (Mestrado) - Instituto Nacional de Telecomunicações, Santa Rita do Sapucaí, 2008. Disponível < http://tede.inatel.br:8080/jspui/handle/tede/138?mode=full> Acesso em: 15 de maio de 2021.
  11. OLIVEIRA, K.F. Análise da transformada wavelet direcional adaptativa na codificação de imagens. 2009. 117 p. Dissertação (Mestrado) - Universidade de Brasília, Brasília, 2009. Disponível < https://repositorio.unb.br/handle/10482/4125> Acesso em: 15 de maio de 2021.
  12. PORTIRIO, G.D. Utilização das transformadas wavelets na detecção de características em um sinal de ECG. Relatório Final de Projeto de Pesquisa, Centro Universitário da FEI, São Paulo, 2011. 14p. Disponível < https://silo.tips/download/utilizaao-das-transformadas-wavelets-na-detecao-de-caracteristicas-em-um-sinal-d> Acesso em: 14 de maio de 2021.
  13. PRESEZNIAK, F.A. Identificação de danos e determinação da vida útil em estruturas usando transformada wavelet e conceitos de mecânica da fratura. 2007. 149 p. Dissertação (Mestrado) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2007.
  14. RAMOS, A.P.; LIMA, J.P.S.; REAL, M.V. A probabilistic analisys of the forces in the piles of a container terminal wharf under ship berthing actions. Perspectivas Online: Exatas & Engenharias, v. 8, n. 20, p. 78-88, 2018. DOI: https://doi.org/10.25242/885X82020181308
  15. SILVA, R.S.Y.C. Determinação de patologias estruturais usando modelagem numérica e transformadas de wavelet. 2011. 117 p. Dissertação (Mestrado) - Universidade de Brasília, Brasília, 2011. Disponível < https://repositorio.unb.br/handle/10482/9496> Acesso em: 15 de maio de 2021.
  16. SILVA, R.S.Y.C. Monitoramento e identificação numérica e experimental de danos em vigas e pontes de aço e concreto utilizando transformadas de Wavelet. 2015. 240 p. Tese (Doutorado) - Universidade de Brasília, Brasília, 2015.
  17. STARK, H.G. Wavelets and signal processing an application-based introduction. New York: Springer, 2005.
  18. TANNUS, D.D.; SOTOMAYOR, O.A.Z. Uso da transformada de wavelets para detecção de danos e monitoramento da integridade de sistemas estruturais. In: CONGRESSO LATINOAMERICANO DE CONTROL AUTORMÁTICO, 16, 2014, Cancún. Memorias del XVI Congresso Latinoamericano de Control Automático. Laxenburg, Austria: Federación Internacional de Control Automático, 2014, p. 242-247.
  19. YAN, Y.J.; YAM, L.H. Online detection of crack damage in composite plates using embedded piezoelectric actuators/sensors and Wavelet analysis. Composite Structures, v. 58, p. 29-38, 2002. DOI: https://doi.org/10.1016/S0263-8223(02)00043-0