Identificação de danos via metamodelos, análise modal e Inferência Bayesiana em estruturas de engenharia

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Rangel, Isabela Cristina da Silveira e Silva
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
• Palavras-chave em Português: Identification of Structural Damage; Response Surface Model; Kriging Surrogate Model; Bayesian Inference; Identificação de danos estruturais; Modelo de Superfície de Resposta; Metamodelo Kriging; Inferência Bayesiana; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/13630

O presente trabalho preocupa-se com a identificação de danos estruturais em uma viga de Euler-Bernoulli simplesmente apoiada e em uma placa de Kirchhoff simplesmente apoiada. O campo de dano da estrutura é continuamente descrito por um campo de coesão, espacialmente discretizado pelo Modelo de Elementos Finitos (MEF), e um Modelo de Superfície de Resposta (MSR) e um metamodelo Kriging são considerados para fornecer uma relação polinomial entre os parâmetros nodais de coesão e elementos da matriz de flexibilidade do sistema. O problema de identificação de danos é formulado como um problema inverso, cujo objetivo é estimar o parâmetro de coesão da estrutura. O problema inverso de estimação de parâmetros é formulado e resolvido pela abordagem Bayesiana, sendo consideradas incertezas inerentes aos dados experimentais, incluídas na função de verossimilhança. A solução do problema inverso consiste em funções de densidade de probabilidade a posteriori marginais para cada parâmetro, obtidas por amostragem da distribuição de interesse. Estas amostragens foram realizadas pelo método de Monte Carlo via Cadeias de Markov, através do algoritmo Delayed Rejection Adaptive Metropolis (DRAM). Os resultados numéricos da abordagem proposta, usando modelos MSR e um metamodelo Kriging para a matriz de flexibilidade, são comparáveis aos obtidos com a abordagem construída pelo MEF da estrutura e também apresentou um desempenho computacional extremamente superior.