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Título: Detecção de danos em vigas empregando o método das diferenças nas curvaturas modais
Autor(es): Bonetti, Ludmila de Souza
Orientador(es): Carreira, Marcelo Rodrigo
Palavras-chave: Análise modal
Flexão (Engenharia civil)
Vigas
Modal analysis
Flexure
Girders
Data do documento: 2014
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Campo Mourao
Referência: BONETTI, Ludmila de Souza. Detecção de danos em vigas empregando o método das diferenças nas curvaturas modais. 2014. 73 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2014.
Resumo: A presença de danos nas estruturas pode diminuir sua capacidade resistente, reduzir sua vida útil e causar insegurança aos usuários. Nos últimos anos, o monitoramento do comportamento estrutural tem ganhado grande importância juntamente com a avaliação de danos e a verificação da segurança estrutural. As características dinâmicas das estruturas são alteradas com a presença de danos. Essas mudanças são caracterizadas pelas variações nos parâmetros modais, ou seja, frequências naturais, amortecimentos e formas modais. A partir dessas alterações, técnicas baseadas na análise vibracional são utilizadas na detecção e localização de danos em estruturas. Nesse contexto, esta pesquisa teve por objetivo investigar a aplicação do método da diferença nas curvaturas modais para a detecção de danos em vigas a partir de dados obtidos em ensaios dinâmicos. Foram utilizados os três primeiros modos de flexão das vigas, estando essas em condição de suspensão livre. As variações nas curvaturas modais foram determinadas de forma aproximada por diferenças finitas. A identificação do dano foi obtida pela comparação da viga íntegra com a viga danificada. O método das diferenças nas curvaturas modais tem potencial para indicar a localização de danos para diferentes intensidades e posições. Todavia foram obtidos bons resultados apenas para os casos em que os três modos analisados sofreram interferência do dano. Concluiu-se que para a obtenção de bons resultados na localização de danos em vigas com o método das diferenças nas curvaturas modais é necessário realizar as análises com pelo menos três modos de vibração.
Abstract: The presence of damage to the structures may decrease its mechanical strength, reduce its lifetime and cause insecurity to the users. In recent years, the monitoring of structural behavior has gained great importance along with damage assessment and verification of structural safety. The damages may change the dynamic characteristics of structures as natural frequencies, damping ratio and mode shapes. Experimental techniques based on vibrational analysis are used in the detection and location of damage in structures from these changes. In this context, this work aimed to investigate the application of the method based on modal curvatures differences for damage detection in beams from data obtained in dynamic tests. The first three flexural modes of beams in free suspension were used. Variations in modal curvatures were determined approximately by finite differences. The identification of the damage was assessed by comparing the intact beam with a damaged beam. The difference in modal curvatures method has potential to indicate the damage location for different intensities and positions. However good results were obtained just for the cases in which the three modes analyzed have suffered interference of the damage. It is concluded that for achieving good results in localization of damages in beams with the difference in modal curvature method is necessary to conduct the analyzes at least three vibration modes.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5780
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