IDENTIFICAÇÃO DE FALHAS EM UMA EMPENAGEM VERTICAL USANDO IMPEDÂNCIA ELETROMECÂNICA E SIMULAÇÃO DE MONTE CARLO COM REDES NEURAIS PROBABILÍSTICAS

Autores

  • Jose dos Reis Vieira de Moura Junior UFG
  • Valder Steffen Jr UFU

DOI:

https://doi.org/10.26512/ripe.v2i30.21800

Palavras-chave:

Monitoramento de integridade estrutural baseado em impedância. Redes neurais probabilísticas. Aeronaves não tripuladas.

Resumo

Nos últimos anos algumas técnicas experimentais de integridade estrutural têm recebido maior atenção devido ao desenvolvimento de dispositivos e métodos. Dentre estes procedimentos destaca-se o monitoramento da integridade estrutural baseado em sinais de impedância eletromecânica. Uma desvantagem do uso desta técnica é a variabilidade dos sinais medidos devido a frequências elevadas e sensíveis, temperatura, pressão, ruídos de circuitos, etc. Assim, um estudo da confiabilidade do sistema de identificação de falhas é proposto neste trabalho para se avaliar o monitoramento de falhas de uma empenagem vertical de um Veículo Aéreo Não Tripulado. Foram utilizadas adições de massas em algumas posições enquanto dois sensores são utilizados para a aquisição dos sinais de impedância. Um modelo baseado em redes neurais probabilísticas foi criado para modelar o processo de identificação de falhas na empenagem. Após isto, uma análise da variabilidade dos sinais reais foi feita e uma simulação de Monte Carlo foi realizada para a geração de sinais virtuais de impedância que foram avaliados pela rede neural inicial para identificação das falhas. Por fim, é importante ressaltar a importância da adição do comportamento estocástico ao modelo baseado em dados experimentais de uma estrutura real para compreensão da confiabilidade do uso do modelo. 

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Referências

Bhalla, S., Naidu, A. S. K., e Soh, C. K., 2002a. Influence of Structure”“ Actuator Interactions and Temperature on Piezoelectric Mechatronic Signatures for NDE. in Proceedings of ISSSSPIE 2002 International Conference on Smart Materials Structures and Systems, December 12”“14, Bangalore, India (paper no ISSS-SA-502).

Bhalla, S., Naidu, A.S.K., Ong, C.W. e Soh, C.K., 2002b. Practical Issues in the Implementation of Electromechanical Impedance Technique for NDE. in Proceedings of the SPIE International Symposium on Smart Materials, Nano-, and Micro-Smart Systems, December 16-18, Melbourne, Australia.

Chaudhry, Z., Joseph, T., Sun, F. e Rogers, C., 1995. Local-Area Health Monitoring of Aircraft via Piezoelectric Actuator/Sensor Patches. in Smart Structures and Integrated Systems, SPIE Conference, San Diego, CA, Proceedings of the SPIE, Vol.2443.

Chaudhry, Z., Lalande, F., Ganino, A. e Rogers, C., 1996. Monitoring the Integrity of Composite Patch Structural Repair via Piezoelectric Actuators/Sensors. AIAA-1996-1074-CP.

d'Oliveira, F.A., 2003. Aeronaves não Tripuladas - ANT - Histórico no CTA e Perspectivas. www.cta.br, site visitado em 20/10/2003.

Giurgiutiu, V. e Zagrai, A.N., 2000. Characterization of Piezoelectric Wafer Active Sensors. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, Vol. 11, 959-976.

Giurgiutiu, V. e Zagrai, A.N., 2002. Embedded Self-Sensing Piezoelectric Active Sensors for On-Line Structural Identification. Journal of Vibration and Acoustics, Vol. 124, pp. 1-10.

Giurgiutiu, V, Zagrai, A., e Bao, J.J., 2002. Piezoelectric Wafer Embedded Active Sensors for Aging Aircraft Structural Health Monitoring. International Journal of Structural Health Monitoring, Vol. 1, 41”“61.

Giurgiutiu, V., Zagrai, A. N., Bao, J., Redmond, J., Roach, D. e Rackow, K., 2003. Active Sensors for Health Monitoring of Aging Aerospace Structures. International Journal of the Condition Monitoring and Diagnostic Engineering Management, Vol. 6, No. 1, 3”“21.

Liang, C., Sun, F.P., e Rogers, C.A., 1994. Coupled Electromechanical Analysis of Adaptive Material Systems ”“ Determination of the Actuator Power Consumption and System Energy Transfer. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, Vol. 5, 12”“20.

Moura Jr, J.R.V. e Steffen Jr, V., 2004. Impedance-Based Health Monitoring: Frequency Band Evaluation. XXII IMAC, Dearborn, MI, USA.

Moura Jr, J.R.V e Steffen Jr, V., 2006. Impedance-based Health Monitoring for Aeronautic Structures using Statistical Meta-modeling. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, v. 17, p. 1023-1036.

Moura Jr, J.R.V, 2008. Uma Contribuição aos Sistemas de Monitoramento de Integridade Estrutural Aplicada a Estruturas Aeronáuticas e Espaciais. Tese de Doutorado. Universidade Federal de Uberlândia.

Naidu, A. Bhalla, S. e Soh, C.K., 2002. Incipient Damage Localization with Smart Piezoelectric Transducers using High-Frequency Actuation. in Proceedings of SPIE International Symposium on Smart Materials, Nano-, and Micro-Smart Systems, December 16”“18, Melbourne, Australia.

Park, G., Kabeya, K. Cudney, H. H., e Inman, D. J., 1999a. Impedance- Based Structural Health Monitoring for Temperature Varying Applications. JSME International Journal, Series A, Vol. 42, No. 2, 249”“258.

Park, G., Cudney, H. e Inman, D., 1999b. Impedance-Based Health Monitoring Technique for Massive Structures and High-Temperature Structures. In Smart Structures and Materials 1999: Sensory Phenomena and Measurement Instrumentation for Smart Structures and Materials, Proceedings of the SPIE, Vol. 3670, 461”“469.

Park, G., Cudney, H., e Inman, D. J., 2000a. Impedance-Based Health Monitoring of Civil Structural Components. ASCE Journal of Infrastructure Systems, Vol. 6, No. 4, 153”“160.

Park, G., Cudney, H., e Inman, D.J., 2000b. An Integrated Health Monitoring Technique Using Structural Impedance Sensors. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, Vol. 11, No. 6, 448”“455.

Park, G.,Cudney, H., e Inman, D.J., 2001. Feasibility of Using Impedance-Based Damage Assessment for Pipeline Systems. Earthquake Engineering and Structural Dynamics Journal, Vol. 30, No. 10, 1463”“1474.

Park, G, Sohn, H., Farrar, C.R. e Inman, D.J., 2003. Overview of Piezoelectric Impedance-Based Health Monitoring and Path Forward. The Shock and Vibration Digest, Vol. 35, No. 6, November 2003, pp. 451-463.

Prado, D.S. 2000. Teoria das Filas e da Simulação. Editora INDG.

Raju, V., 1997. Implementing Impedance-Based Health Monitoring. MSc Thesis, Virginia Tech, USA.

Soh, C.K., Tseng, K, Bhalla, S. e Gupta, A., 2000. Performance of Smart Piezoceramic Patches in Health Monitoring of a RC Bridge. Smart Materials and Structures, Vol. 9, 533”“542.

Sun, F.P., Chaudhry, Z., Liang, C. e Rogers, C.A., 1995. Truss Structure Integrity Identification Using PZT Sensor”“Actuator. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, Vol. 6, 134”“139.

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Publicado

2017-02-16

Como Citar

Moura Junior, J. dos R. V. de, & Steffen Jr, V. (2017). IDENTIFICAÇÃO DE FALHAS EM UMA EMPENAGEM VERTICAL USANDO IMPEDÂNCIA ELETROMECÂNICA E SIMULAÇÃO DE MONTE CARLO COM REDES NEURAIS PROBABILÍSTICAS. Revista Interdisciplinar De Pesquisa Em Engenharia, 2(30), 55–66. https://doi.org/10.26512/ripe.v2i30.21800