With the recent growth in size and complexity of wind turbine blades, continuous monitoring
has become imperative in reducing costs and downtime by preventing difficult maintenance
and repair works. Using ambient excitation, dynamic responses are analysed with
Vibration-based Structural Health Monitoring (VSHM) techniques to obtain modal parameters
such as natural frequencies, mode shapes and damping ratios. For that, this study uses two
output-only modal identification methods to identify those modal parameters from numerical
and experimental responses, aiming to detect changes in those parameters attributed to
damage. Using a cantilever beam, damage is introduced as a localized change in mass where,
in the presence of damage, natural frequencies may present a decrease in value. Given the
limitations of placing physical sensors on wind turbine blades, specially the ones in-service,
this study uses measured responses from the structure and estimated ones at unmeasured locations,
using data estimation techniques to create virtual sensors. The present objectives are to
compare two modal identification methods and two response estimation ones, with the goal of
understanding whether the use of virtual sensors improves damage detectability. The numerical
comparison between the modal identification methods showed that both are capable of
identifying modal parameters close to each other and to the numerical model ones. The results
from both methods indicate that using virtual responses increases damage detectability for the
same set of measurements. One of the methods provides more consistent results but requires
higher computational efforts, whereas the other is much faster and simpler to use, although its
results present slight variations. The comparison between the response estimation methods
showed that, even with limitations, bothwere capable of identifying close modal parameters to
each other. The experimental application validated the conclusions found with the numerical
results, from all the methods’ behaviour to the enhancement of damage detectability.Com o recente crescimento em dimensão e complexidade de pás de turbinas eólicas, a sua
monitorização contínua torna-se imperativa na redução de custos e de inatividade ao prevenir
manutenções e reparações difíceis. Usando excitação ambiente, as respostas dinâmicas são
analisadas através de técnicas de Monitorização da Condição Estrutural baseada em Vibrações
para obter parâmetros modais, tais como frequências naturais, modos de vibração e fatores de
amortecimento. Para tal, este estudo usa dois métodos de identificação modal para identificar
esses parâmetros de respostas numéricas e experimentais, procurando detetar neles alterações
atribuídas a dano. Numa viga encastrada, dano é introduzido como a alteração local de massa
onde, na sua presença, frequências naturais podem apresentar uma redução de valor. Dadas as
limitações na colocação de sensores físicos nas pás, especialmente naquelas em funcionamento,
este estudo usa respostas medidas da estrutura e estima respostas em localizações não medidas
através de técnicas de estimação com sensores virtuais. Os objetivos passam por comparar dois
métodos de identificação modal e dois de expansão de respostas, procurando perceber se a utilização
de sensores virtuais melhora a detetabilidade de dano. A comparação numérica entre
os métodos de identificação modal mostrou que ambos são capazes de identificar parâmetros
modais próximos entre si e aos do modelo numérico. Os resultados de ambos indicam que a
utilização de respostas virtuais melhora a detetabilidade de dano para os mesmos conjuntos
de respostas. Um dos métodos obtém resultados mais consistentes mas exige maior esforço
computacional, enquanto que o outro é mais rápido e simples de usar, mas os resultados apresentam
ligeiras variações. A comparação entre métodos de expansão de respostas mostrou que,
mesmo com as limitações, ambos são capazes de identificar parâmetros modais próximos entre
si. A aplicação experimental validou as conclusões obtidas através dos resultados numéricos,
desde dos comportamentos dos métodos até à intensificação da detetabilidade de dano
