Desenvolvimento de um método para a detecção e determinação da localização de dano em estruturas

Dissertação apresentada para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

As estruturas, de um modo geral, sofrem durante a sua vida útil processos de deterioração que lhe podem provocar danos, que dependendo da sua intensidade, podem afectar a sua capacidade de carga e desempenho, comprometendo a sua segurança. Desta forma torna-se necessário desenvolver um método capaz de avaliar as condições da estrutura de modo a identificar a possível existência de dano e a sua localização. O dano presente numa estrutura, normalmente caracteriza-se por uma perda de rigidez localizada, produzindo alterações nas características dinâmicas da mesma, podendo estas ser constatadas através da observação das Funções de Resposta em Frequência (FRF). Deste modo,pensa-se ser possível utilizar as FRFs para identificar e localizar o dano. Neste trabalho apresenta-se um estudo em que se desenvolveu um método capaz de identificar a existência de dano e de determinar a sua localização em sistemas discretos e contínuos com pouco amortecimento. Este trabalho cobre tanto os aspectos teóricos como os aspectos experimentais. Partindo do conceito de transmissibilidade de sistemas com um grau de liberdade, pretende-se fazer a extensão do conceito para sistemas com múltiplos graus de liberdade. Neste trabalho foram realizadas várias simulações numéricas com o objectivo de comprovar a eficiência do método proposto e todas as condições necessárias para a sua aplicabilidade. Após a realização do estudo numérico foram realizados ensaios experimentais numa estrutura especialmente concebida para o efeito, pretendendo-se com isto a confirmação de todas as conclusões retiradas do estudo numérico, bem como a observação de possíveis limitações da metodologia, quando aplicada a casos reais.