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Monitoramento da integridade estrutural em sistemas mecânicos não-lineares usando modelos de Volterra

Processo: 12/09135-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de outubro de 2012 - 30 de setembro de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
Pesquisador responsável:Samuel da Silva
Beneficiário:Samuel da Silva
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
Pesq. associados:Michael John Brennan ; Vicente Lopes Junior
Bolsa(s) vinculada(s):15/25676-2 - Detecção robusta de danos em sistemas não lineares incertos, BP.DD
14/02971-6 - Aplicação de séries de Volterra em modelos não lineares variantes no tempo, BP.IC
14/03179-4 - Análise e quantificação de incertezas na estimativa de núcleos de Volterra, BP.IC
+ mais bolsas vinculadas 13/25148-0 - Aplicação de séries de Volterra na identificação de sistemas mecânicos não-lineares e em problemas de detecção e quantificação de danos, BP.DD
13/09008-4 - Caracterização experimental de sistemas mecânicos não-lineares usando modelos de Volterra: aplicações na detecção de danos, BP.MS
13/05273-5 - Identificação de sistemas mecânicos não-lineares usando séries de Volterra e filtros de Kautz, BP.IC
12/25483-1 - Detecção de danos em sistemas mecânicos não-lineares, BP.IC - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Sistemas mecânicos  Sistemas não lineares  Vibrações  Equações de Volterra 

Resumo

A presença de efeitos não-lineares pode mascarar os indicadores lineares convencionais usados para detecção de danos e monitoramento da integridade estrutural (SHM) baseados em dados de vibração e/ou medidos por sensores piezelétricos. Assim é necessário o uso de técnicas que permitam considerar as relações não-lineares entre dados de entrada/saída em sistemas estruturais reais ou estruturas inteligentes. Infelizmente, ferramentas não-lineares para aplicações SHM não estão desenvolvidas de forma satisfatória para aplicações práticas como a contrapartida nos casos lineares. Sendo assim, o presente projeto de pesquisa tem como meta contribuir com ferramentas novas e originais para finalidade de detecção, localização e quantificação da severidade de danos em sistemas mecânicos considerando não-linearidades. As metodologias propostas envolvem o uso de modelos discretos de Volterra e Wiener, filtros ortogonais de Kautz, métodos não-paramétricos de identificação e ferramentas estatísticas de agrupamento e separação de classes. Este projeto descreve o estado de arte básico nestes tópicos e quais serão os pontos considerados neste plano, assim como contribuições e resultados esperados, metodologia aplicada e cronograma de execução. Os resultados serão avaliados numericamente a partir de simulações computacionais e com bancadas experimentais construídas com base em estruturas benchmarks da literatura. (AU)

Publicações científicas (9)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
VILLANI, LUIS G. G.; DA SILVA, SAMUEL; CUNHA JR, AMERICO; TODD, MICHAEL D. Damage detection in an uncertain nonlinear beam based on stochastic Volterra series: An experimental application. MECHANICAL SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING, v. 128, p. 463-478, AUG 1 2019. Citações Web of Science: 0.
VILLANI, LUIS G. G.; DA SILVA, SAMUEL; CUNHA, JR., AMERICO. Damage detection in uncertain nonlinear systems based on stochastic Volterra series. MECHANICAL SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING, v. 125, p. 288-310, JUN 15 2019. Citações Web of Science: 1.
BUSSETTA, PHILIPPE; SHIKI, SIDNEY BRUCE; DA SILVA, SAMUEL. Nonlinear updating method: a review. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 39, n. 11, p. 4757-4767, NOV 2017. Citações Web of Science: 0.
SCUSSEL, OSCAR; DA SILVA, SAMUEL. The harmonic probing method for output-only nonlinear mechanical systems. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 39, n. 9, p. 3329-3341, SEP 2017. Citações Web of Science: 2.
SHIKI, SIDNEY B.; DA SILVA, SAMUEL; TODD, MICHAEL D. On the application of discrete-time Volterra series for the damage detection problem in initially nonlinear systems. STRUCTURAL HEALTH MONITORING-AN INTERNATIONAL JOURNAL, v. 16, n. 1, p. 62-78, JAN 2017. Citações Web of Science: 6.
BUSSETTA, PHILIPPE; SHIKI, SIDNEY BRUCE; DA SILVA, SAMUEL. Updating of a Nonlinear Finite Element Model Using Discrete-Time Volterra Series. LATIN AMERICAN JOURNAL OF SOLIDS AND STRUCTURES, v. 14, n. 7, p. 1183-1199, 2017. Citações Web of Science: 3.
TANG, BIN; BRENNAN, M. J.; LOPES, JR., V.; DA SILVA, S.; RAMLAN, R. Using nonlinear jumps to estimate cubic stiffness nonlinearity: An experimental study. PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF MECHANICAL ENGINEERS PART C-JOURNAL OF ME, v. 230, n. 19, p. 3575-3581, DEC 2016. Citações Web of Science: 11.
SCUSSEL, OSCAR; DA SILVA, SAMUEL. Output-Only Identification of Nonlinear Systems Via Volterra Series. JOURNAL OF VIBRATION AND ACOUSTICS-TRANSACTIONS OF THE ASME, v. 138, n. 4 AUG 2016. Citações Web of Science: 6.
SHIKI, SIDNEY BRUCE; LOPES, JR., VICENTE; DA SILVA, SAMUEL. Identification of nonlinear structures using discrete-time Volterra series. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 36, n. 3, p. 523-532, MAY 2014. Citações Web of Science: 14.

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