MONITORAMENTO DE INTEGRIDADE ESTRUTURAL BASEADO EM IMPEDÂNCIA ELETROMECÂNICA UTILIZANDO O MÉTODO DE KRIGAGEM ORDINÁRIA
DOI:
https://doi.org/10.15628/holos.2020.9480Palavras-chave:
Previsão de falhas, estimativa, krigagem ordinária, dados numéricosResumo
A ocorrência de falhas estruturais em equipamentos e estruturas civis decorre de diversos fatores, tais como impacto, atrito e fadiga, demandando esforços para sua correção. Entretanto, em virtude de riscos de segurança que tais falhas representam no meio industrial, torna-se necessário o monitoramento das estruturas e equipamentos a fim de identificar rapidamente o início de uma falha, o que permite a tomada de medidas preventivas em tempo hábil. Diante deste cenário, foi utilizado neste trabalho a Krigagem Ordinária para a interpolação de dados numéricos de métrica de dano baseados em impedância eletromecânica (E/M) em uma placa de alumínio. Os resultados mostraram que o método foi capaz de mapear as regiões de falhas, além de evidenciar direções preferenciais de propagação do dano estrutural. Por meio da variância de krigagem foram mapeadas áreas com deficiência de sensores (PZTs), de tal maneira que tal informação poderia fornecer diretrizes para o estabelecimento de malhas de sensores no sentido de determinar arranjos mais adequados para a coleta de informações da estrutura analisada. A partir dos resultados obtidos faz-se necessária a realização de pesquisas adicionais para aprimorar a aplicação do método, entender suas limitações e analisar a viabilidade de implantação no meio industrial.Downloads
Referências
ABZALOV, M. (2016). Applied Mining Geology. Cham, Suíça: Springer International Publishing AG. https://doi.org/10.1007/978-3-319-39264-6
BAO, Y., CHEN, Z., WEI, S., XU, Y., TANG, Z., & LI, H. (2019). The State of the Art of Data Science and Engineering in Structural Health Monitoring. Engineering, v. 5, p. 234-242. https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.11.027
BAPTISTA, F. G. (2010). Uma contribuição aos sistemas de Monitoramento de Integridade Estrutural baseados na Impedância Eletromecânica (Tese de Doutorado). Ilha Solteira, Brasil: UNESP. Recuperado de https://repositorio.unesp.br/handle/11449/100277
BHALLA, S., & SOH, C. K. (2012). Electro-Mechanical Impedance Technique. In C. K. Soh et al. (Eds.), Smart Materials in Structural Health Monitoring, Control and Biomechanics (1 ed., pp. 17-51). Heidelberg, Alemanha: Springer-Verlag. https://doi.org/10.1007/978-3-642-24463-6
BRAY, D. E., & MCBRIDE, D. (1992). Nondestructive testing techniques. Nova Iorque, NY: John Wiley & Sons Ltd.
CHILÈS, J. P., & DELFINER, P. (2012). Geostatistics – Modeling Spatial Uncertainty (2 ed.). Hoboken, NJ: John Wiley & Sons. https://doi.org/10.1002/9781118136188
DHILLON, B. S. (2008). Mining Equipment Reliability, Maintainability, and Safety. Londres, Inglaterra: Springer-Verlag London.
FARRAR, C. R., LIEVEN, N. A., & BEMENT, M. (2005). An Introduction to Prognosis. In D. J. Inman et al. (Eds.), Damage Prognosis: For Aerospace, Civil and Mechanical Systems (1 ed., pp. 1-12). Chichester, Inglaterra: John Wiley & Sons Ltd.
GIURGIUTIU, V. (2014). Structutal Health Monitoring with Piezoelectric Wafer Active Sensors (2 ed.). Waltham, MA: Academic Press. https://doi.org/10.1016/C2013-0-00155-7
GIURGIUTIU, V., & ROGERS, C. A. (1998). Recent advancements in the electromechanical (E/M) impedance method for structural health monitoring and NDE. In: Annual International Symposium on Smart Structures and Materials, 5, 1998. San Diego, CA. Proceedings SPIE, v. 3329, p. 536-547. https://doi.org/10.1117/12.316923
GOPALAKRISHNAN, S., RUZZENE, M., & HANAGUD, S. (2011). Computational Techniques for Structural Health Monitoring (1 ed.). Londres, Inglaterra: Springer-Verlag London Limited. https://doi.org/10.1007/978-0-85729-284-1
ISAAKS, E. H., & SRIVASTAVA, R. M. (1989). An Introduction to Applied Geostatistics. New York, NY: Oxford University Press.
JOURNEL, A. G., & HUIJBREGTS, Ch. J. (1978). Mining Geostatistics. San Diego, CA: Academic Press Limited.
LIANG, C., SUN, F. P., & ROGERS, C. A. (1994). Coupled electro-mechanical analysis of adaptive material systems – Determination of the actuator power consumption and system energy transfer. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, v. 5, n. 1, p. 12-20. https://doi.org/10.1177/1045389X9400500102
MARUO, I. I. C., GIACHERO, G. F., STEFFEN JUNIOR, V., & FINZI NETO, R. M. (2015). Electromechanical Impedance – Based Structural Health Monitoring Instrumentation System Applied to Aircraft Structures and Employing a Multiplexed Sensor Array. J. Aerosp. Technol. Manag., v. 7, n. 3, p. 294-306. https://doi.org/10.5028/jatm.v7i3.447
MATHERON, G. (1963). Principles of geostatistics. Economic Geology, v. 58, n. 8, p. 1246-1266. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.58.8.1246
MATHERON, G. (1971). The theory of regionalized variables and its applications. Fontainebleau, França: École national supérieure des mines.
MOURA JUNIOR, J. R. V. (2008). Uma contribuição aos sistemas de monitoramento de integridade estrutural aplicada a estruturas aeronáuticas e espaciais (Tese de Doutorado). Uberlândia, Brasil: UFU. Recuperado de https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14674
REVUELTA, M. B. (2018). Mineral Resources – From Exploration to Sustainability Assessment. Cham, Suíça: Springer International Publishing AG. https://doi.org/10.1007/978-3-319-58760-8
ROSSI, M. E., & DEUTSCH, C. V. (2014). Mineral Resource Estimation. Dordrecht, Holanda: Springer Science+Business Media. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-5717-5
SILVA, R. (2017). Monitoramento de integridade estrutural utilizando a técnica de impedância eletromecânica aplicada em estruturas de concreto (Tese de Doutorado). Uberlândia, Brasil: Universidade Federal de Uberlândia.
SINCLAIR, A. J., & BLACKWELL, G. H. (2004). Applied Mineral Inventory Estimation. Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511545993
YAMAMOTO, J. K., & LANDIM, P. M. B. (2013). Geoestatística: Conceitos e Aplicações (1 ed.). São Paulo, Brasil: Oficina de Textos.
YAN, R., CHEN, X., & MUKHOPADHYAY, S. C. (2017). Advanced Signal Processing for Structural Health Monitoring. In R. Yan et al. (Eds.), Structural Health Monitoring: An Advanced Signal Processing Perspective (1 ed., pp. 1-11). Cham, Suíça: Springer International AG. https://doi.org/10.1007/978-3-319-56126-4
ZAGRAI, A. N., & GIURGIUTIU, V. (2009). Electromechanical Impedance Modeling. In C. Boller et al. (Eds.), Encyclopedia of Structural Health Monitoring (1 ed., pp. 71-89). New York, NY: John Wiley & Sons. https://doi.org/10.1002/9780470061626
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