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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29347
ORCID: | http://orcid.org/0000-0002-6096-3744 |
Document type: | Tese |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Aplicação do Coeficiente de Hurst na Técnica de Monitoramento da Integridade Estrutural Baseada na Impedância Eletromecânica |
Alternate title (s): | The Use of Hurst Coefficient in Impedance-Based Structural Health Monitoring |
Author: | Venson, Giuliano Gardolinski |
First Advisor: | Cavalini Junior, Aldemir Aparecido |
First member of the Committee: | Steffen Júnior, Valder |
Second member of the Committee: | Lobato, Fran Sérgio |
Third member of the Committee: | Lopes Júnior, Vicente |
Fourth member of the Committee: | Rade, Domingos Alves |
Fifth member of the Committee: | Finzi Neto, Roberto Mendes |
Summary: | Este trabalho apresenta a aplicação do coeficiente de Hurst na técnica de monitoramento da integridade estrutural baseada no método da impedância eletromecânica. Esse método de monitoramento utiliza sensores e atuadores do tipo pastilhas piezelétricas acopladas na estrutura a fim de detectar mudanças nas assinaturas de impedância que podem estar relacionada à presença de danos. As métricas de dano são parâmetros utilizados para quantificar as mudanças nas assinaturas de impedância, as quais apresentam valores muito próximos a zero na condição da estrutura sem dano e aumentam significativamente na medida em que o dano torna-se presente. Nesse trabalho será apresentado e discutido o coeficiente de Hurst como uma nova métrica de dano para avaliar as mudanças nas assinaturas devido a presença de dano, em contribuição às métricas já consolidadas na literatura. Para avaliar a eficácia do coeficiente de Hurst em detectar a presença de dano em uma estrutura realizou-se um conjunto de experimentos em vigas de alumínio, submetidas a ensaios sem a presença de dano e com a presença de dano em diferentes temperaturas. As análises de dano são realizadas considerando a comparação dos valores obtidos a partir do coeficiente de Hurst com as métricas de dano existentes. Os resultados mostram que o coeficiente de Hurst como métrica de dano permite detectar a presença de dano em todas as condições de ensaio, permitindo apresentar e concluir sobre as vantagens e desvantagens do método de Hurst na impedância eletromecânica. |
Abstract: | This work presents the use of Hurst coefficient in structural health monitoring based on electromechanical impedance method. This method uses piezoelectric sensors coupled to the structure in order to detect impedance signatures changes that may be related to the presence of damage. The damage metrics are parameters used to quantify the changes in impedance signatures, which presents values very close to zero in structural no-damage condition and increases significantly as the damage becomes present. The Hurst coefficient will be presented and discussed as a new damage metric to assess changes in impedance signatures due to the presence of damage, in addition to the damage metrics already consolidated in the literature. To evaluate the effectiveness of Hurst coefficient in damage detection, a set of experiments were carried out on aluminum beams, submitted to tests without the presence of damage and with the presence of damage at different temperatures. The damage analysis is performed considering the comparison of the values obtained from Hurst with the existing damage metrics. The results show that the Hurst coefficient as a damage metric allows to detect the presence of damage in all test conditions, allowing to present and conclude on the advantages and disadvantages of the Hurst method in electromechanical impedance. |
Keywords: | Coeficiente de Hurst Impedância eletromecânica Monitoramento da integridade estrutural Assinatura de impedância Métrica de dano Hurst coefficient Electromechanical impedance Structural health monitoring Impedance signature Damage metric |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS::DINAMICA DOS CORPOS RIGIDOS, ELASTICOS E PLASTICOS |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica |
Quote: | VENSON, Giuliano Gardolinski. Aplicação do Coeficiente de Hurst na Técnica de Monitoramento da Integridade Estrutural Baseada na Impedância Eletromecânica. 2020. 174 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2020.356. |
Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.te.2020.356 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29347 |
Date of defense: | 20-Mar-2020 |
Appears in Collections: | TESE - Engenharia Mecânica |
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