Wavelet transform-based damage identification in laminated composite beams
Estruturas compostas laminadas sofrem de delaminação, o desprendimento das camadas devido à ruptura da interface fibra-matriz, como seu principal modo de falha. Diferentemente de outros danos, como rachaduras, delaminações muitas vezes não são visíveis na superfície causando uma detecção tardia e le...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2021 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) |
| Repositorio: | Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.unifei.edu.br:123456789/2289 |
| Acceso en línea: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2289 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA Damage Identification Wavelet Transform Structural health monitoring Delamination Composites |
| Sumario: | Estruturas compostas laminadas sofrem de delaminação, o desprendimento das camadas devido à ruptura da interface fibra-matriz, como seu principal modo de falha. Diferentemente de outros danos, como rachaduras, delaminações muitas vezes não são visíveis na superfície causando uma detecção tardia e levando a falhas repentinas. Para garantir que o composto laminado estruturas operam perfeitamente, métodos de monitoramento precisos são necessários. O presente estudo propõe um índice de danos para identificar delaminações em uma viga composta laminada, ainda, o desenvolvimento é baseado em uma metodologia bem definida. O índice de danos proposto é composto de uma soma ponderada de coeficientes de detalhe da Transformada Wavelet Discreta, obtidos aplicando a transformação às formas modais da estrutura. Modelos numéricos do vigas com redução de rigidez em áreas limitadas para simular danos, dados fornecidos para ajustar os coeficientes do índice de danos, realizando uma análise de projeto de mistura e um otimização multiobjetivo. Após resultados substanciais para identificação de danos em números casos, a eficiência do índice de dano foi testada com polímero reforçado com fibra de carbono real feixes. Os espécimes experimentais foram fabricados com delaminações induzidas por incorporação de filmes anti-aderentes entre as camadas. Novamente, resultados substanciais na identificação danificados foram alcançados. O índice de danos provou ser eficiente para localizar danos em quase todas as posições ao longo da viga. É importante ressaltar que a proposta índice de danos é um método sem linha de base, um método que não requer informações do estrutura primitiva. Finalmente, este estudo realiza uma análise estatística profunda sobre os efeitos da características do dano, como posição e gravidade, em uma técnica de identificação de dano. Os resultados da análise servem de base para o desenvolvimento mais sofisticado e otimizado métodos de identificação de danos. |
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