Otimização da medição de impedância elétrica para monitoramento de integridade estrutural pela configuração do número de ciclos do sinal de excitação

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Silva, Cláudio José Ribeiro da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Medição de impedância; Detecção de dano; SHM; Impedância eletromecânica; Ciclos de excitação; Transdutores piezoelétricos; Impedance measurement; Structural damage detection; Electromechanical impedance; Excitation cycles; Piezoelectric transducers
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/255546

Pesquisadores têm utilizado amplamente sistemas de medição comerciais e alternativos no monitoramento da integridade estrutural baseado em impedância, onde um transdutor piezoelétrico conectado à estrutura monitorada é excitado enquanto sua impedância elétrica é medida. No entanto, a literatura carece de atenção ao número necessário de ciclos do sinal de excitação, uma questão frequentemente ignorada pelos pesquisadores. Portanto, esta tese teve como objetivo analisar o impacto do número de ciclos de excitação nas medições de impedância, utilizando tanto uma abordagem teórica baseada na resposta dinâmica da estrutura monitorada quanto uma abordagem experimental que emprega um sistema de medição baseado em dispositivo de aquisição de dados com número de ciclos de excitação variável. Foram analisadas quatro estruturas de diferentes tamanhos e materiais, e os resultados mostram que o número adequado de ciclos para que a medição de impedância seja otimizada depende do fator de amortecimento da estrutura monitorada. Configurar o sistema de medição com o número ideal de ciclos pode melhorar notavelmente a medição dos picos de ressonância relacionados às frequências naturais da estrutura, aumentando assim o desempenho na detecção de danos estruturais, bem como a reprodutibilidade das medições de impedância. Portanto, os resultados reportados nesta tese podem ser úteis aos pesquisadores na configuração de diferentes sistemas de medição de impedância para obter melhor desempenho em aplicações de monitoramento de integridade estrutural.