Localização de danos estruturais utilizando ondas guiadas e impedância eletromecânica

dc.contributor.advisor1Franco, Vitor Ramos
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4590258470207467
dc.contributor.authorCorso, Vitor Steiner
dc.date.accessioned2026-08-21T14:02:20Z
dc.date.issued2023-09-05
dc.description.abstractStructural Health Monitoring (SHM) systems have evolved every year in the Aerospace area due to the high costs involved in aircraft, in addition to the need to prevent many human lives from being endangered. Therefore, this work presents the study of the detection and location of structural damage in an aircraft wing using piezoelectric materials. As a methodology, two techniques for monitoring the integrity of the structure are compared, namely the Guided Wave method and the Electromechanical Impedance (EMI) technique, applied to an experimental prototype of an aluminum plate representing a cut of an airplane wing. For this, algorithms implemented in the Labview software are used, which enabled the measurement of the wing's vibratory response by a signal acquisition system. Thus, from experimental tests, it was possible to obtain the Frequency Response Functions (FRF) of the healthy structure and in simulated damage conditions and, with this, measure, quantify and locate the presence of damage from two indices (RMSD and H2 norm). From the results obtained, for the three damage conditions simulated through the addition of a fixed mass and variation of its positioning in the built prototype, it was possible to locate the damage region by the paths generated in the Guided Waves technique. By the EMI technique, the most satisfactory result was obtained in the 3rd operating condition, identifying the damage close to PZT3 and thus, complementing the location found in path 1-3 by the Guided Waves technique. Therefore, the results proved the feasibility of detecting structural damage in aircraft wings using piezoelectric materials, as well as showing the importance of adopting more than one SHM technique for better monitoring of the structure.eng
dc.description.resumoSistemas de Monitoramento da Integridade Estrutural (SHM, do inglês Structural Health Monitoring) têm evoluído a cada ano na área Aeroespacial devido aos altos custos envolvidos nas aeronaves, além da necessidade de evitar que muitas vidas humanas sejam colocadas em perigo. Diante disso, este trabalho apresenta o estudo da detecção e localização de danos estruturais em uma asa de aeronave por meio de materiais piezelétricos. Como método, utiliza-se a comparação de duas técnicas de monitoramento da integridade da estrutura, sendo estas, o método das Ondas Guiadas e a técnica da Impedância Eletromecânica (EMI), aplicadas em um protótipo experimental de uma chapa de alumínio representando um corte de uma asa de avião. Para isso, são usados algoritmos implementados no software Labview, que viabilizaram a medição da resposta vibratória da asa por um sistema de aquisição de sinais. Assim, a partir de testes experimentais, foi possível obter as Funções de Resposta em Frequência (FRF) da estrutura saudável e em condições de dano simuladas e, com isso, medir, quantificar e localizar a presença do dano a partir de dois índices (RMSD e norma H2). Pelos resultados obtidos, para as três condições de dano simuladas através da adição de uma massa fixa e variação do seu posicionamento no protótipo construído, foi possível localizar a região do dano pelos caminhos gerados na técnica das Ondas Guiadas. Pela técnica da EMI, o resultado mais satisfatório foi obtido na 3ª condição de operação, localizando a região do dano mais próxima ao PZT3 e assim, complementando a localização encontrada no caminho 1-3 pela técnica das Ondas Guiadas. Portanto, os resultados comprovaram a viabilidade de se detectar danos estruturais em asas de aeronaves, utilizando materiais piezelétricos, bem como, mostraram a importância de se adotar mais de uma técnica SHM para melhor monitoramento da estrutura.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamento
dc.identifier.citationCORSO, Vitor Steiner. Localização de danos estruturais utilizando ondas guiadas e impedância eletromecânica. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de São Carlos, Campus São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/24571.*
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/24571
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.centerCentro de Ciências Exatas e de Tecnologia - CCET
dc.publisher.courseEngenharia Mecânica - EMec
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
dc.subjectSHMeng
dc.subjectDanos estruturaispor
dc.subjectAsa de aviãopor
dc.subjectImpedância elétricapor
dc.subjectOndas de Lambpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS
dc.subject.ods9. Indústria, Inovação e Infraestrutura
dc.titleLocalização de danos estruturais utilizando ondas guiadas e impedância eletromecânicapor
dc.title.alternativeStructural damage location using guided waves and electromechanical impedanceeng
dc.typeTCC

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