Simulação numérica de ensaios de ultrassom para geração de tomogramas de elementos de concreto utilizando redes neurais artificiais

• Processo: 22/05686-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
• Pesquisador responsável: Vladimir Guilherme Haach
• Beneficiário: Vladimir Guilherme Haach
• Pesquisador Anfitrião: Lev Khazanovich
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Pittsburgh (Pitt), Estados Unidos
• Assunto(s): Tomografia Redes neurais (computação) Ensaios não destrutivos Simulação numérica Estruturas de concreto Desgaste dos materiais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Artificial Neural Networks | Concrete | Numerical Simulation | Tomography | ultrasound | Ensaios não-destrutivos

Resumo

As estruturas de concreto estão constantemente se deteriorando naturalmente. Nesse sentido, a utilização de Ensaios Não Destrutivos (END) constitui uma estratégia promissora para monitorar e avaliar o estado dessas estruturas sem prejudicar sua aparência ou desempenho. O ultrassom é um dos ENDs mais utilizados na área da engenharia civil e a avaliação estrutural por meio deste método é vantajosa devido ao seu baixo custo, simplicidade de execução e pelo fato de não causar nenhum tipo de dano à estrutura. O desenvolvimento de pesquisas neste tema vem ao encontro da crescente preocupação com a avaliação das condições de durabilidade e a reabilitação de estruturas. A utilização de ferramentas numéricas para simular a propagação de ondas mecânicas permite avaliar hipóteses de comportamento comparando resultados numéricos e experimentais. Confirmando as hipóteses avaliadas, a simulação numérica permite prever comportamentos e estudar fenômenos de difícil análise experimental. Portanto, esta pesquisa tem como objetivo propor um método de reconstrução tomográfica acoplando os conceitos utilizados em tomografia de amplitude, tomografia em tempo de viagem e técnicas de retroprojeção utilizando análise inversa e redes neurais artificiais. A tomografia de amplitude acoplada aos conceitos de retroprojeção será implementada no software TUSom, que é uma ferramenta de tomografia de tempo de viagem desenvolvida na pesquisa FAPESP 2011/22179-7. Técnicas computacionais inversas serão aplicadas ao problema tomográfico utilizando redes neurais artificiais. Como resultado desta pesquisa é esperado o desenvolvimento de uma ferramenta e metodologia confiável utilizando simulação numérica da propagação de ondas ultrassônicas para ser aplicada ao estudo da heterogeneidade do concreto, detecção de vazios e danos. (AU)