Título

AVALIAÇÃO DA INTEGRIDADE DE ESTRUTURAS METÁLICAS ATRAVÉS DE RESPOSTAS DINÂMICAS

INTEGRITY ASSESSMENT OF STEEL STRUCTURES BY DYNAMIC RESPONSES

Autoria

Begambre, Oscar; Laier, José E.

Begambre, Oscar

Eu sou esse autor

Laier, José E.

Eu sou esse autor

DOI

10.5151/2594-5327-0244

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Resumo

É apresentado um novo procedimento iterativo de avaliação da integridade estrutural a partir de respostas dinâmicas (AIERD), baseado em modelos de elementos finitos (MEF), que identifica fissuras em estruturas com comportamento linear. O método proposto busca determinar a posição do dano dentro da estrutura e fazer uma estimativa de sua severidade (extensão) a partir de dados modais. Dentro da técnica apresentada, define-se um problema de otimização (solucionado mediante o uso do algoritmo de recozimento simulado RS), no qual deve ser minimizada a diferença entre as respostas geradas com o MEF e as respostas medidas experimentalmente (ou simuladas numericamente). Através deste processo, podem ser calculados valores dos parâmetros de rigidez do modelo analítico que indicam e quantificam o dano. Com a finalidade de demonstrar sua eficácia, o método desenvolvido foi testado numa viga com suas extremidades livres e numa treliça de 10 barras, modeladas mediante o Método dos Elementos Finitos. Os resultados dos testes numéricos confirmam a aplicabilidade do método, já que, foi possível determinar a posição da fissura dentro das estruturas e quantificar, de forma aproximada, sua extensão.

A new iterative procedure for structural integrity evaluation based on dynamic responses is presented. The proposed procedure uses the technique of modal analysis to identify cracks in structures with lineal behavior. By the correlation of the dynamic responses with the FE models, it is possible to detect the damage in the structure. In the presented technique, the difference between the responses generated with FEM and the measured responses must be minimized in order to assess the state of the structure (the optimization problem is solved by using the simulated annealing algorithm). With the purpose of demonstrating its effectiveness, the developed method was tested in a free-free beam and in a 10-bar truss, modeled with FEM. The results of the numeric tests confirm the applicability of the method, since it was possible to determine the position of the crack inside of the structures and to quantify, in approximate way, its extension.

Palavras-chave

Integridade estrutural; Identificação de dano; Análise modal; Recozimento simulado.

Structural integrity; Damage identification; Modal analysis; Simulated annealing.