Una metodología innovadora para la detección y localización confiables de daño en vigas usando análisis modal

Abstract

El análisis modal es una herramienta poderosa para la detección de daños en estructuras como las vigas. El análisis de wavelets se usa a menudo para localizar daños, dada su capacidad de mejorar las diferencias locales. Sin embargo, una ubicación confiable del daño en una estructura similar a una viga es a menudo posible solo si la viga original (no dañada) se ha caracterizado por un análisis modal. Si los datos modales originales, particularmente las formas de modo, no están disponibles, entonces se puede usar un gemelo digital de la viga. Sin embargo, hacerlo a menudo conduce a resultados insatisfactorios cuando se usan métodos diseñados y probados con éxito en vigas simuladas (dañadas y no dañadas). En el presente trabajo, se presenta un enfoque novedoso que permite detectar de manera confiable las ubicaciones correctas del daño a lo largo de una viga en una configuración experimental, utilizando solo datos simulados como referencia. El nuevo método se basa en dos componentes: (1) un enfoque de procesamiento de la señal que hace un uso eficiente del escalograma de wavelet completo y (2) una base de datos de daños simulada que da cuenta de las incertidumbres en las propiedades de los materiales. Se muestra que el nuevo método tiene una tasa de reconocimiento del 100 % en los datos experimentales.