Localização de dano em vigas 2D usando transformada wavelet e o método dos elementos de contorno : estudo e implementação

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Sá, Rafael Alan de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Transformada de Wavelet
Método dos elementos de contorno
Detecção de danos
Vigas
Integridade estrutural - monitoramento
Link de acesso: http://repositorio.unb.br/handle/10482/51115
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil, Faculdade de Tecnologia, 2024.
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spelling Localização de dano em vigas 2D usando transformada wavelet e o método dos elementos de contorno : estudo e implementaçãoTransformada de WaveletMétodo dos elementos de contornoDetecção de danosVigasIntegridade estrutural - monitoramentoDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil, Faculdade de Tecnologia, 2024.A detecção de danos em estruturas é uma área de grande relevância na engenharia civil, devido às implicações diretas na segurança e na manutenção de infraestrutura. Este estudo se concentra no desenvolvimento e implementação de métodos avançados para a identificação e quantificação de danos em estruturas bidimensionais, utilizando a Transformada Wavelet (TW) em conjunto com o Método dos Elementos de Contorno (MEC). O trabalho é dividido em duas partes principais, cada uma abordando aspectos específicos do problema. A primeira parte do estudo foca no desenvolvimento de algoritmos de pré e pós-processamento para a detecção de danos. Parte-se da utilizando do pacote acadêmico BEMLAB2DBEMCRACKER2D para modelagem de estruturas 2D e para obtenção dos deslocamentos, respectivamente e prossegue-se com uma análise multirresolutiva de sinais por meio da TW. Comparando vigas com e sem danos, são identificadas variações significativas nos sinais que indicam a presença de defeitos estruturais. Este processo de análise é validado através da modelagem de duas vigas, uma em balanço (engastada-livre) e outra biengastada (engastadaengastada), onde danos são introduzidos deliberadamente para testar a eficácia dos algoritmos desenvolvidos. Na segunda parte, o estudo investiga a otimização da linha de referência para deslocamentos e a eficiência computacional na detecção de danos. São exploradas diferentes famílias de wavelets e suas variações internas para determinar as mais eficazes na localização de danos. Além disso, o impacto do esforço computacional é avaliado testando diferentes quantidades de pontos na linha de referência, buscando um equilíbrio entre precisão na detecção e eficiência computacional. Os resultados deste estudo fornecem uma contribuição significativa para a área de monitoramento de integridade estrutural, demonstrando que a combinação da TW-MEC é eficaz na detecção e localização de danos. A otimização dos algoritmos e a avaliação da eficiência computacional garantem que os métodos propostos possam ser aplicados de forma prática e eficiente em diversos cenários de engenharia estrutural.Damage detection in structures is a highly relevant area in civil engineering due to its direct implications for safety and infrastructure maintenance. This study focuses on the development and implementation of advanced methods for identifying and quantifying damage in twodimensional structures, using the Wavelet Transform (WT) in conjunction with the Boundary Element Method (BEM). The work is divided into two main parts, each addressing specific aspects of the problem. Firstly, the study concentrates on the development of pre- and post-processing algorithms for damage detection. It begins with the use of the academic package BEMLAB2DBEMCRACKER2D for modeling 2D structures and obtaining displacements, respectively. Following this, a multiresolution signal analysis through the WT is conducted. By comparing damaged and undamaged beams, significant variations in the signals indicating the presence of structural defects are identified. This analysis process is validated through the modeling of two beams, a cantilever (fixed-free) and a fixed-fixed beam, where damage is deliberately introduced to test the effectiveness of the developed algorithms. In the second part, the study investigates the optimization of the reference line for displacements and the computational efficiency in damage detection. Different wavelet families and their internal variations are explored to determine the most effective ones for damage localization. Additionally, the impact of computational effort is evaluated by testing different quantities of points on the reference line, seeking a balance between detection accuracy and computational efficiency. The results of this study provide a significant contribution to the field of structural health monitoring, demonstrating that the WT-BEM combination is effective in detecting and localizing damage. The optimization of the algorithms and the evaluation of computational efficiency ensure that the proposed methods can be applied practically and efficiently in various structural engineering scenarios.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção CivilGomes, GilbertoSilva, Ramon Saleno Yure Rubim CostaSá, Rafael Alan de2024-12-09T18:52:57Z2024-12-09T18:52:57Z2024-12-092024-10-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSÁ, Rafael Alan de. Localização de dano em vigas 2D usando transformada wavelet e o método dos elementos de contorno: estudo e implementação. 2024. 132 f., il. Dissertação (Mestrado em Estruturas e Construção Civil) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024.http://repositorio.unb.br/handle/10482/51115porA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2025-03-19T16:57:53Zoai:repositorio.unb.br:10482/51115Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2025-03-19T16:57:53Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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