Estudo Acerca da detecção de danos em estruturas via método de otimização.

Abstract

Um problema inverso de detecção de danos foi resolvido usando o Método de Elementos de Contorno (MEC) associado à heurística de otimização global Evolução Diferencial (ED). O primeiro foi utilizado para obter a tensão normal em alguns pontos da estrutura e o segundo para minimizar um funcional relacionado ao quadrado dos resíduos entre as tensões medidas e as calculadas para uma estimativa de um determinado modelo de dano. A estrutura estudada foi uma placa fina quadrada e três modelos de danos foram adotados: (a) furos circulares; (b) furos elípticos e (c) um modelo para pontas de trincas. Nas simulações numéricas, considerou-se a presença de ruídos de medição a fim de simular falhas nos sensores acoplados ao sistema. Estes ruídos foram formulados como ruídos gaussianos brancos, utilizando três estratégias: (a) ruídos somente na medição do carregamento; (b) ruídos somente na medição da tensão e (c) ruídos tanto na medição do carregamento, como da tensão. Os parâmetros geométricos do dano foram identificados com precisão considerável em diferentes posições da placa mostrando a eficiência e robustez da estratégia adotada. Dificuldades naturais foram observadas quando se introduziu ruídos de medição, mas os resultados finais foram satisfatórios.