Propagação de ondas e detecção de danos com modelos de barra de alta ordem pelo metodo do elemento espectral / Wave propagation and damage detection with high order rod models by the spectral element method

AUTOR(ES)

Flavio Nunes Pereira

DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Este trabalho investiga o problema de propagação de ondas em estruturas do tipo barra com modelos de alta ordem. O enforque principal do trabalho concentra-se na implementação de modelos numéricos que representem o fenômeno da propagação de ondas em barras saudáveis e danificadas por uma trinca. Para a investigação do problema utilizou-se o Método do Elemento Espectral, o qual consiste em uma solução analítica das equações diferenciais da onda no domínio da freqüência utilizando-se técnicas matriciais similares ao Método dos Elementos Finitos. Quatro modelos de barra, com diferentes modos de propagação foram implementados computacionalmente em linguagem Matlab®: o modelo elementar; modelo de Love ou do primeiro modo; o modelo de Mindlin-Herrmann ou de dois modos; e o modelo de Mindlin-McNiven ou dos três modos. Para cada modelo de barra foram implementados os elementos espectrais: saudável finito, saudável semi-finito e trincado. Para avaliar o comportamento da onda durante sua propagação nas estruturas analisadas, diferentes exemplos numéricos foram feitos e validados através de comparações com resultados similares encontrados na literatura. As estruturas são excitadas por forças impulsivas construídas por uma onda senoidal modulada com uma janela triangular. Os resultados confirmam que os modelos de elemento espectral representam muito bem o fenômeno da propagação de onda em uma estrutura e também podem ser usados como uma ferramenta eficiente para a localização de trincas.

ASSUNTO(S)

spectral analysis propagação de ondas análise espectral wave propagation

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