Improvement of damage detection methods based on experimental modal parameters

Radzieński, Maciej; Krawczuk, Marek; Palacz, Magdalena

doi:10.1016/j.ymssp.2011.01.007

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“…E isso se deve a simplicidade em que hoje as análises das propriedades dinâmicas de estruturas podem ser facilmente implementadas. Some-se a isso a sensibilidade que alguns parâmetros dinâmicos apresentam diante da presença de danos em uma estrutura (Radzieński et al 2011). …”

Section: Introductionunclassified

Identificação De Danos Em Vigas Metálicas Utilizando Massas Itinerantes Adicionais, Análise Experimental.

Palechor¹,

Bezerra²,

Morais³

et al. 2018

Rev. Sul. Eng. Est.

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ResumoDevido à necessidade de monitoração contínua de estruturas, tais como: pontes, oleodutos, edifícios, barragens, entre outras, e também devido à necessidade de buscar técnicas eficientes e práticas que auxiliem nessa monitoração visando à identificação de danos, apresenta-se neste artigo um método para a identificação de danos em vigas metálicas utilizando apenas a reposta da estrutura danificada, baseado na variação da frequência fundamental provocada pela aplicação de uma massa móvel adicional ao longo da estrutura. A aplicação do método e os resultados desta análise são apresentados para vigas metálicas de tamanho comercial e mostram que o método pode ser usado na detecção de danos ou de regiões com danos estruturais. Palavras-chave:Danos, Frequências, Wavelets, Massa adicional, Metálicas. IntroduçãoAs fissuras ocorrem frequentemente em membros estruturais e causam graves patologias estruturais ou colapso. Os efeitos desses danos influenciam na resposta dinâmica da estrutura (frequências e modos de vibração), mas se a fissura é relativamente pequena, é difícil de detectar. Entretanto, o ideal é que esses danos possam ser identificados no seu estado inicial antes de comprometer a integridade e a vida útil da estrutura (Choi 2002). O conceito de identificação estrutural foi introduzido na engenharia civil há quase duas décadas por diversos Revista Sul-Americana de Engenharia Estrutural, Passo Fundo, v. 15, n. 2, p. 1-26, set. /dez. 2018 2 pesquisadores (Aktan et al. 1997, Breysse et al. 2008) com propostas de métodos que nem sempre se mostram eficazes e práticos para identificar este tipo de dano.Uma pesquisa recente na literatura técnica (Li et al. 2009) mostra que os algoritmos de identificação de danos tiveram um avanço significativo e foram desenvolvidos utilizando-se dados de carregamentos estáticos e também dinâmicos. Na linha de carregamentos estáticos, Bezerra e Saigal (1993) e mais recentemente, Buda e Caddemi (2007) Especialmente em pontes, a detecção de danos é uma questão importante do ponto de vista da segurança e economia. Portanto, é essencial realizar a inspeção periódica para detectar alterações na estabilidade estrutural (Estrada 2008). O custo de reparar as estruturas com sérios danos é obviamente menor do que o de reconstrução de todo o sistema estrutural. Notase ainda que num sistema estrutural esses danos podem ocorrer em diferentes membros estruturais tais como: vigas longarinas, tabuleiros de pontes, vigas transversinas. Obviamente, tais danos podem ser provocados por muitos fatores, tais como a ação de carregamentos cíclicos que, eventualmente, podem gerar fadiga. Tais danos podem comprometer seriamente a segurança da estrutura e das pessoas que circulam pela ponte, entre outros riscos.As técnicas de monitoramento de danos em estruturas têm recebido especial atenção, entre as quais a análise dinâmica para a detecção de danos tem sido a mais popular. E isso se deve a simplicidade em que hoje as análises das propriedades dinâmicas de estruturas podem ser facilmente implementadas....

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Section: Introductionunclassified

Identificação De Danos Em Vigas Metálicas Utilizando Massas Itinerantes Adicionais, Análise Experimental.

Palechor¹,

Bezerra²,

Morais³

et al. 2018

Rev. Sul. Eng. Est.

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“…Radzieński et al [14] proposed a new method for structural damage detection based on experimentally obtained modal parameters. The new method is suitable for detection of fatigue damage occurring in an aluminum cantilever beam.…”

mentioning

confidence: 99%

Damage Diagnosis of Structures Using Modal Data and Static Response

Kourehli¹

2016

Period. Polytech. Civil Eng.

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“…In beams with fatigue cracks, the control of the excitation force level is used for damage detection and does not require a comparative measurement on an intact structure [2]. In [3], the authors study the detection of fatigue damage on a beam using experimentally obtained modal parameters. The use of the modal parameters is justified since any beam can be considered as a dynamic system characterized by sti↵ness, mass and damping coe cients.…”

mentioning

confidence: 99%

A 2D Hopfield Neural Network approach to mechanical beam damage detection

Almeida

Alonso

Ribeiro

et al. 2015

Multidim Syst Sign Process

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The aim of this paper is to present a method based on a 2D Hopfield Neural Network for online damage detection in beams subjected to external forces. The underlying idea of the method is that a significant change in the beam model parameters can be taken as a sign of damage occurrence in the structural system. In this way, damage detection can be associated to an identification problem. More concretely, a 2D Hopfield Neural Network uses information about the way the beam vibrates and the external forces that are applied to it to obtain time-evolving estimates of the beam parameters at the di↵erent beam points. The neural network organizes its input information based on the Euler-Bernoulli model for beam vibrations. Its performance is tested with vibration data generated by means of a di↵erent model, namely Timonshenko's, in order to produce more realistic simulation conditions.

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Improvement of damage detection methods based on experimental modal parameters

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Identificação De Danos Em Vigas Metálicas Utilizando Massas Itinerantes Adicionais, Análise Experimental.

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