Uma contribuição aos sistemas de monitoramento de integridade estrutural baseados na impedância eletromecânica sob aplicações de baixa relação sinal-ruído /

• Main Author: Castro, Bruno Albuquerque de.
• Other Authors: Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" Faculdade de Engenharia (Campus de Bauru).
• Format: Others
• Language: Portuguese; Portuguese; Texto em português; resumo em português e inglês
• Published: Bauru, 2019
• Subjects: Impedância (Eletricidade); Ruído.; Transformadas integrais.; Correlação (Estatistica); Impedance (Electricity)
• Online Access: http://hdl.handle.net/11449/190963

Orientador: Fabricio Guimarães Baptista === Coorientador: Francesco Ciampa === Banca: André Luiz Andreoli === Banca: Paulo Roberto de Aguiar === Banca: Rosemar Batista da Silva === Banca: Breno Ortega Fernandez === Resumo: Os sistemas de monitoramento de estruturas aeroespaciais, civis e navais, também conhecidos como sistemas de SHM ("Structural Health Monitoring"), têm como objetivo a detecção de danos estruturais em estágio inicial e, desta forma, se garantir a segurança dos usuários e reduzir os custos com manutenção. Entre as várias técnicas existentes para a detecção de danos, a técnica da impedância eletromecânica (E/M) se destaca pela sua metodologia simples e por utilizar transdutores piezelétricos de baixo custo. Basicamente, o diagnóstico de falhas estruturais se dá pela extração da impedância elétrica de um transdutor acoplado em uma estrutura hospedeira, e o diagnóstico estrutural é realizado pela aplicação de índices estatísticos como o desvio da raiz média quadrática - root mean square deviation (RMSD) - que é baseado na norma Euclidiana e o desvio do coeficiente de correlação - correlation coefficient deviation metric (CCDM) - baseado no coeficiente de correlação. Apesar de ser uma técnica promissora e eficaz, as pesquisas envolvendo a técnica da impedância eletromecânica são realizadas em laboratórios sob condições ideais. Todavia, na prática, durante a medição de impedância, é inevitável a contaminação dos sinais por ruído, o que pode influenciar e prejudicar significativamente o diagnóstico de danos estruturais, limitando a aplicabilidade da técnica E/M. Tomando como base essa questão, o objetivo deste trabalho é explorar novas técnicas de processamento de sinais oriundos das... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) === Abstract: Structural Health Monitoring (SHM) systems aim to avoid and detect structural damages at the initial stage in order to promote human safety and reduction of maintenance costs. Among numerous SHM methods for damage detection, the electromechanical impedance (EMI) technique stands out to be a simple methodology that uses low-cost piezoelectric transducers. Basically, the structural damage diagnosis is achieved by extracting the electrical impedance of a transducer attached to a host structure and the failure quantification is accomplished by traditional statistical indices such as the root mean square deviation (RMSD) and the correlation coefficient deviation metric (CCDM). Although the EMI stands out to be an effective and promising SHM technique, research involving the electromechanical impedance is commonly performed in laboratories under ideal conditions. However, in practical applications, during the impedance measurements, it's inevitable the signal contamination by noise, which can significantly influence and impair the diagnosis of structural condition, limiting the applicability of the EMI. Based on this issue, the objective of this work is to explore new signal processing techniques from impedance measurements of piezoelectric transducers, aiming to expand the applicability of this promising SHM approach for low signal-to-noise ratio inspections conditions. Experimental tests were carried out on a carbon fiber reinforced plate and an aluminum component, which are wide... (Complete abstract click electronic access below) === Doutor