Detecção de danos em vigas com elementos periódicos: impedância eletromecânica combinada com propagação de ondas

• Processo: 21/12008-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Douglas Domingues Bueno
• Beneficiário: Lorena Lopes Dias
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/15894-0 - Projeto e otimização de estruturas periódicas para aprimoramento de desempenho vibroacústico, AP.TEM
• Assunto(s): Monitoramento de integridade estrutural Impedância elétrica Transdutores piezelétricos Danos Propagação das ondas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Elementos periódicos | Impedância Eletromecânica | Monitoramento da Integridade Estrutural | ondas guiadas | Transdutores piezoelétricos | Monitoramento da Integridade Estrutural

Resumo

Os requisitos de operação têm gerado uma crescente necessidade de se projetar estruturas com alto desempenho. Em particular, estruturas periódicas têm sido projetadas para diferentes aplicações, inclusive com foco em redução de vibrações. Por outro lado, a comunidade científica tem dedicado importante esforço para desenvolver técnicas de monitoramento da integridade de estrutural, especialmente visando detectar danos em estágios iniciais, para minimizar os impactos que falhas podem gerar. Assim, a presente pesquisa compreende o desenvolvimento de uma técnica de monitoramento de uma estrutura com elementos periodicamente distribuídos. Tais elementos são dispostos para gerar assimetria geométrica em uma estrutura do tipo viga. A estratégia é combinar a técnica de impedância eletromecânica com a análise da propagação de ondas longitudinais e flexurais, para compor um índice de detecção de danos mais eficiente, se comparado com os resultados de cada uma das abordagens aplicadas separadamente. A influência de diferentes temperaturas ambiente é considerada para reduzir um número de falsos alarmes na detecção dos danos. Danos assimétricos são considerados, bem como atuadores e sensores piezoelétricos para se obter a impedância eletromecânica e capturar ondas transmitidas e refletidas nos danos. A pesquisa compreende simulações computacionais em ambiente Python, e a realização de ensaios experimentais para comprovação da metodologia desenvolvida. O resultado da pesquisa deve ter potencial para contribuir com a detecção de danos em estruturas periódicas. (AU)