Novas contribuições na análise e identificação de sistemas mecânicos com histerese: aplicações no oscilador de Bouc-Wen

• Processo: 16/21973-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Samuel da Silva
• Beneficiário: Rafael de Oliveira Teloli
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/06540-3 - Identificação experimental de juntas parafusadas não lineares utilizando técnicas no domínio da frequência, BE.EP.DD
• Assunto(s): Identificação de sistemas Sistemas não lineares Osciladores Incerteza Equações de Volterra
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Identificacao | Quantificação de Incertezas | séries de Volterra | Sistemas com Histerese | Sistemas Mecânicos Não Lineares | Análise e Identificação de Sistemas

Resumo

A descrição e identificação do comportamento de sistemas mecânicos com histerese vem ganhando destaque na nos últimos anos. Nestes sistemas, destaca-se o clássico oscilador de Bouc-Wen comumente utilizado para descrever o efeito de memória, natural do comportamento inelástico de modo que a força de restauração não dependa apenas dos deslocamentos instantâneos, mas também do histórico de deslocamentos anteriores. Dentre as diferentes técnicas disponíveis para descrever o efeito de histerese, as séries de Volterra podem ser uma estratégia interessante, principalmente pelo fato de ser a generalização da convolução linear e permitir a separação da resposta total do sistema em termos lineares e não lineares. Contudo, estas séries da forma clássica como vêm sendo empregadas não são capazes de descrever sistemas com histerese, pois falta um termo de memória a propósito de assumir a hipótese de sistema ergódico. Neste sentido, esta proposta de doutorado propõe o desenvolvimento e teste de um novo algoritmo capaz de identificar um modelo para ser empregado na identificação de um oscilador de Bouc-Wen com histerese a partir das séries de Volterra, considerando duas abordagens distintas. A primeira delas compreende o desenvolvimento de expressões analíticas para estimar as funções de resposta em frequência de alta ordem para o oscilador de Bouc-Wen via séries de Volterra e o método Harmonic Probing para situações em que se conhece todos os parâmetros físicos do sistema. A segunda abordagem propõe o uso das séries discretas de Volterra expandidas com funções ortonormais adaptativas que possibilitem predizer respostas experimentais do oscilador de Bouc-Wen, levando em consideração a análise e quantificação de incertezas que são inerentes ao processo de aquisição de dados neste sistema. Sendo assim, os núcleos de Volterra e as funções ortonormais deverão ser estimadas de maneira estocástica. Este projeto, além de relatar a experiência do candidato no tema, detalha a motivação, embasamento e plano de trabalho para a elaboração da tese. (AU)

Publicações científicas

(7)

(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)

TELOLI, RAFAEL DE O.; BUTAUD, PAULINE; CHEVALLIER, GAEL; DA SILVA, SAMUEL. Good practices for designing and experimental testing of dynamically excited jointed structures: The Orion beam. MECHANICAL SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING, v. 163, JAN 15 2022. (19/19684-3, 19/06540-3, 16/21973-5)

MIGUEL, LUCCAS PEREIRA; TELOLI, RAFAEL DE OLIVEIRA; DA SILVA, SAMUEL. Some practical regards on the application of the harmonic balance method for hysteresis models. MECHANICAL SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING, v. 143, SEP 2020. (18/14528-0, 17/15512-8, 16/21973-5)

TELOLI, RAFAEL DE O.; DA SILVA, SAMUEL; RITTO, THIAGO G.; CHEVALLIER, GAEL. Bayesian model identification of higher-order frequency response functions for structures assembled by bolted joints. MECHANICAL SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING, v. 151, APR 2021. (19/06540-3, 19/19684-3, 16/21973-5, 17/15512-8)

RAQUETI, RAFAEL DA S.; TELOLI, RAFAEL DE O.; DA SILVA, SAMUEL; BUSSETTA, PHILIPPE; CUNHA JR, AMERICO. On the use of Stochastic Bouc-Wen model for simulating viscoelastic internal variables from a finite element approximation of steady-rolling tire. JOURNAL OF VIBRATION AND CONTROL, v. N/A, p. 15-pg., 2022-09-21. (16/21973-5, 19/19684-3)

TELOLI, RAFAEL DE O.; DA SILVA, SAMUEL. A new way for harmonic probing of hysteretic systems through nonlinear smooth operators. MECHANICAL SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING, v. 121, p. 856-875, APR 15 2019. (17/15512-8, 16/21973-5)

MIGUEL, LUCCAS PEREIRA; TELOLI, RAFAEL DE OLIVEIRA; DA SILVA, SAMUEL. Bayesian model identification through harmonic balance method for hysteresis prediction in bolted joints. NONLINEAR DYNAMICS, v. 107, n. 1, NOV 2021. (19/19684-3, 16/21973-5, 20/07449-7, 17/15512-8)

TELOLI, RAFAEL DE OLIVEIRA; VILLANI, LUIS G. G.; DA SILVA, SAMUEL; TODD, MICHAEL D.. On the use of the GP-NARX model for predicting hysteresis effects of bolted joint structures. MECHANICAL SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING, v. 159, p. 20-pg., 2021-03-19. (19/19684-3, 16/21973-5, 15/25676-2, 17/24977-4)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

TELOLI, Rafael de Oliveira. Novas contribuições na análise e identificação de sistemas mecânicos com histerese. 2021. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Engenharia. Ilha Solteira Ilha Solteira.