Wavelet transform-based damage identification in laminated composite beams

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: OLIVER, Guilherme Antonio
• Orientador(a): GOMES, Guilherme Ferreira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânica
• Departamento: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Damage Identification; Wavelet Transform; Structural health monitoring; Delamination; Composites
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2289

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.