Deteção de dano estrutural em vigas utilizando as respostas dinâmicas medidas com acelerómetros e extensómetros

O aumento da dimensão e da complexidade das estruturas tem suscitado um crescente interesse na área de deteção de dano. Com isto, têm-se vindo a desenvolver novas metodologias que permitam detetar o dano o mais precocemente possível, permitindo evitar catástrofes. Este trabalho tem como objetivo detetar, localizar e quantificar relativamente o dano, utilizando respostas dinâmicas como as funções de resposta em frequência (FRFs), as Strain FRFs (SFRFs) e as transmissibilidades. O interesse de utilizar as SFRFs e as transmissibilidades tem por base as vantagens que estas apresentam quando comparadas com as FRFs. As SFRFs são obtidas através da utilização de extensómetros em vez de acelerómetros, que apresentam um custo elevado e modificam a massa e rigidez local. As transmissibilidades apresentam a vantagem de não ser necessário conhecer a força aplicada. Foi desenvolvida uma metodologia para a deteção de dano, que tem por base a utilização de diferentes indicadores para correlacionar as respostas dinâmicas de uma mesma estrutura intacta e danificada. Para testar a sua aplicabilidade, foi inicialmente realizada uma simulação numérica de uma viga de apoio livre-livre, na qual foram introduzidos danos por redução da espessura de um elemento. Foi também realizado um trabalho experimental, no qual apenas foram analisadas as FRFs de translação e as transmissibilidades obtidas em termos de translação. Estudou-se a influência que fatores como a severidade do dano, a gama de frequências e o ruído tinham na correta deteção e localização do dano.The increase in the size and complexity of structures has sparked a growing interest in the área of damage detection. With this, new methodologies have been developed that allow for the detection of damage as early as possible, making it feasible to avoid catastrophes. The aim of this work is to detect, locate and relatively quantify the damage, using dynamic responses such as Frequency response functions (FRFs), Strain FRFs and trasmissibilities. The interest in using SFRFs and transmissibilities is based on the advantages they present when compared to FRFs. SFRFs are obtained by using strain gauges instead of accelerometers, which have a high cost and modify local mass and stiffness. Transmissibilities have the advantage of not being necessary to know the applied force. A methodology for damage detection was developed, which is based on the use of different indicators to correlate the dynamic responses of the same intact and damaged structure. To test its applicability, a numerical simulation of a free-standing beam was initially performed, in which damages were introduced by reducing the thickness of an element. An experimental work was also carried out, in which only the translational FRFs and the transmissibilities obtained in terms of translation were analyzed. It was also studied the influence that factors such as percentage of damage, frequency range and noise had on the correct detection and location of damage