Detecção e quantificação de danos em sistemas mecânicos não-lineares usando modelos de Volterra

Resumo

Ferramentas não-lineares para a área de Monitoramento de Integridade Estrutural (SHM) ainda não estão desenvolvidas de forma satisfatória, de modo que alguns estudos recentes nessa área têm mostrado a preocupação em desenvolver técnicas mais abrangentes. Neste contexto, este projeto de pesquisa propõe o estudo e a aplicação de métodos para detecção e quantificação de danos aplicados em estruturas mecânicas com não-linearidades concentradas. Danos serão induzidos em sistemas mecânicos não-lineares benchmarks por meio da variação de parâmetros não-lineares da estrutura. Primeiramente, uma predição não-linear será aplicada usando modelos de Volterra expandidos com filtros de Kautz com múltiplos pólos, com o objetivo de se detectar o dano na estrutura, comparando os valores dos erros de predição com os de uma estrutura de referência em condição saudável. Detectado o dano, um procedimento de ajuste do modelo será aplicado utilizando uma métrica baseada nos núcleos das séries de Volterra para quantificar o dano na forma de variação dos parâmetros da equação do movimento. Verificar-se-á as vantagens e desvantagens dessas técnicas aplicadas em estruturas mecânicas não-lineares e futuros estudos nessa linha de pesquisa serão sugeridos buscando aplicações práticas para a indústria.