Técnicas para monitoramento de integridade estrutural usando sensores e atuadores piezoelétricos / Techniques for structural health monitoring using piezoelectric sensors and actuators

AUTOR(ES)

Carlos Eduardo Bassi Maio

DATA DE PUBLICAÇÃO

2011

RESUMO

A utilização de materiais piezoelétricos, na função de sensores e atuadores distribuídos, para o controle e monitoramento de vibrações estruturais tem um enorme potencial de aplicação nas indústrias aeronáutica, aeroespacial, automobilística e eletroeletrônica. O uso de sensores piezoelétricos integrados para monitoramento de integridade estrutural (ou detecção de falhas), em particular, tem evoluído bastante na última década. Por conseguinte, o número de técnicas utilizadas para esse fim são as mais variadas possíveis. Dentre elas estão às técnicas que avaliam o efeito dos danos em baixa freqüência usando parâmetros modais, em especial freqüências naturais e modos, ou em média-alta freqüência medindo-se a impedância/admitância eletromecânica. O objetivo dessa dissertação é desenvolver, com auxílio de um modelo 2D ANSYS em elementos finitos, uma análise de diferentes técnicas para detecção da posição e tamanho da delaminação em estruturas compósitas utilizando pastilhas piezoelétricas. Várias métricas e técnicas são avaliadas em termos de sua capacidade de identificar, com relativa acurácia, a presença, localização e severidade do dano. Os resultados mostram que ambas as técnicas modal e baseada na impedância são capazes de identificar a presença de danos do tipo delaminação, desde que as pastilhas piezoelétricas estejam próximas do dano. Também é mostrado que as técnicas baseadas na impedância parecem ser mais eficientes do que as modais para detecção da posição e tamanho da delaminação.

ASSUNTO(S)

elementos finitos estruturas inteligentes finite elements materiais piezoelétricos monitoramento de integridade estrutural monitoring techniques piezoelectric materials smart structures structural health monitoring técnicas de monitoramento

Documentos Relacionados

• Controle de manipuladores robóticos flexíveis usando atuadores e sensores piezelétricos otimizados
• Structural damage detection using time series analysis and piezoelectries actuators and sensors
• Design and optimization of modal filters using arrays of piezoelectric sensors
• Modelagem por elementos finitos de placas compostas dotadas de sensores e atuadores piezoelétricos : implementação computacional e avaliação numérica
• Controle ativo de ruído empregando placas retangulares com atuadores piezoelétricos distribuídos