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