Detecção de danos em vigas de aço por meio da análise do espectro de frequências

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Data

2020-02-19

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Editor

Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

Resumo

As estruturas podem sofrer processos de deterioração decorrentes de diversos fatores, como falhas nos processos construtivos, utilização de materiais de baixa qualidade, ausência de manutenção adequada e degradações naturais ao longo da vida útil. A identificação destes danos é de grande importância na engenharia, pois auxilia na aplicação de medidas corretivas garantindo a segurança estrutural. Uma das formas de monitorar a integridade estrutural (SHM - Structural Health Monitoring) consiste em observar as alterações nos parâmetros modais (frequências naturais, taxas de amortecimento e modos de vibração) das estruturas ao longo do tempo. Nesse contexto, esse trabalho visa avaliar a sensibilidade das alterações nas frequências naturais, obtidas por ensaios dinâmicos simplificados em conjunto com a técnica de identificação estocástica FDD (Frequency Domain Decomposition), na identificação de danos em estruturas. Para isso, foram realizados ensaios experimentais em vigas de aço de seção I, introduzindo danos correspondentes a aproximadamente 2,25%, 8,15%, 16,3%, 21,36% e 24,25% de redução de área da seção transversal. Posteriormente, foi efetuado o processamento de sinais para determinação das frequências naturais e taxas de amortecimento. As análises realizadas demonstraram o potencial do uso de ensaios simples, rápidos e econômicos para determinação das frequências naturais e a utilização destas como indicador de danos nas estruturas.

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Palavras-chave

Aço - Estruturas, Análise modal, Pesquisa operacional, Falhas estruturais, Monitoramento de integridade estrutural, Efeitos de vibração

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