Navegando por Assunto "Modal analysis"

Agora exibindo 1 - 5 de 5

Acesso aberto (Open Access)
A Comparison of dimensionality reduction and blind source separation techniques for video-based modal identification
(Universidade Federal do Pará, 2023-03-29) PAES, Thaisse Dias; SILVA, Moisés Felipe Mello da; http://lattes.cnpq.br/8154941342611201; COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque; http://lattes.cnpq.br/9622051867672434
Compreender as propriedades dinâmicas de um sistema estrutural é indispensável para um estudo confiável do comportamento da estrutura. A identificação da dinâmica estrutural baseada em vídeo tem sido efetivamente usada como um método chave para a análise modal nos últimos anos. Com várias abordagens diferentes, aquelas baseadas na estratégia de separação cega de fontes têm recebido maior atenção para a identificação de características estruturais. A separação cega de fontes aborda o problema de separar ou extrair as formas de onda da fonte original de uma matriz de sensores. Embora a literatura aborde diversas técnicas para realizar a separação de fontes, apenas uma delas (denominada complexit pursuit) é frequentemente empregada para soluções baseadas em vídeo. Este trabalho visa explorar outros algoritmos de separação cega de fontes para realizar análise modal baseada em vídeo. Para realizar a decomposição modal, um conjunto de métodos de separação cega de fontes é combinado com diferentes técnicas de redução de dimensionalidade para dinâmica estrutural de alta resolução de campo completo a partir de vídeo. Especificamente, a Análise de Componentes Principais (PCA) e a Fatoração de Matriz Não Negativa (NNMF), técnicas de redução de dimensionalidades, são usadas para compressão de vídeo junto com seis algoritmos de separação de fontes, resultando em doze estruturas diferentes testadas em uma estrutura de viga cantilever e um modelo em escala de uma estrutura de edifício de três andares. As técnicas de separação cega de fontes utilizadas são: Complexity Pursuit (CP), Idependent Component Analysis (ICA), Second Order Blind Identification (SOBI), Second Order Blind Identification with Robust Orthogonalization (SOBIRO), Equivariant Robust Idependent Component Analysis (ERICA) e Algoritmo para Extração de Múltiplos Sinais Desconhecidos (AMUSE). As doze técnicas baseadas em algoritmos de redução de dimensionalidade e separação cega de fontes são aqui avaliadas usando como critério de comparação sua forma de modo, coordenadas modais e valores de MAC. O objetivo principal é fornecer uma gama de alternativas para a avaliação da dinâmica estrutural baseada em vídeo. Para algoritmos específicos, os resultados indicam que tanto as técnicas de redução de dimensionalidade quanto os métodos de separação cega de fontes desempenham um papel importante no desempenho da estimativa de modo. No experimento utilizando a estrutura de viga em balanço, todos os modos de vibração esperados foram identificados com sucesso utilizando algoritmos baseados em PCA-CP, PCAICA, PCA-SOBIRO, PCA-ERICA, NNMF-CP, NNMF-SOBI, NNMF-SOBIRO e NNMFERICA. No segundo cenário, utilizando o modelo de uma estrutura de prédio de três andares, os métodos que realizaram corretamente a análise modal são baseados em PCA-CP, PCA-SOBI, PCA-SOBIRO, PCA-ERICA, NNMF-CP e NNMF-SOBIRO. Sugere-se que a eficácia da combinação de NNMF e métodos de separação cegas de fontes para análise modal pode depender da complexidade do sistema em investigação.
Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento de um software com interface gráfica para análise e verificação de pontes ferroviárias em concreto armado
(Universidade Federal do Pará, 2010-03-05) QUEIROZ, Rafael Leite de; SOUZA, Remo Magalhães de; http://lattes.cnpq.br/1995895693959225
Desenvolvimento de um software com interface gráfica para análise e verificação de pontes ferroviárias em concreto armado. O trabalho aqui descrito consiste no desenvolvimento de um software que permite realizar análise estrutural, com ênfase em pontes. É dada maior atenção à análise de pontes ferroviárias e a geração automática do carregamento móvel de acordo com os veículos e trens-tipos definidos pelo usuário. O software denominado BridgeLab (Laboratório de Pontes) permite realizar análises de extrema importância no que diz respeito ao projeto e a verificação de estruturas civis. Estas análises são: análise estática, análise pseudo-dinâmica, análise modal e análise dinâmica. O código do BridgeLab foi escrito na plataforma MATLAB®, devido a algumas vantagens apresentadas pela linguagem resultando num menor tempo de programação comparado com o uso de outras linguagens. As análises realizadas pelo programa baseiam-se no método da rigidez direta e utilizam elemento finito de pórtico espacial o qual apresenta seis graus de liberdade por nó. O BridgeLab além de realizar as análises faz a verificação dos elementos estruturais a partir dos resultados de esforços obtidos em cada análise de acordo com as normas brasileiras, inclusive a verificação a danos por fadiga que é verificada também de acordo com o CEB. A verificação é feita de forma integrada através do programa SecLab (Laboratório de Seções). Após as análises a visualização os resultados, diagramas de esforços, configurações deformadas e formas modais, são feitas na própria interface do BridgeLab. A visualização das configurações deformadas da estrutura e das suas formas modais pode ser feita como modelo de barras, utilizando o eixo das barras, ou como sólidos extrudados, considerando a geometria da seção transversal dos elementos.
Acesso aberto (Open Access)
Diagnóstico numérico em embarcações de atendimento de atendimento médico-hospitalar visando à otimização vibro-acústica
(Universidade Federal do Pará, 2017-11-10) FERREIRA, Aracelli Suzane Andrade; SOEIRO, Newton Sure; http://lattes.cnpq.br/7303174583088137; https://orcid.org/0000-0003-4224-767X
A utilização de embarcações para atendimento hospitalar tem sido um dos principais meios utilizados algumas prefeituras pertencentes aos estados da Amazônia Legal para levar assistência médica e odontológica para comunidades situadas em localidades distantes. Essas embarcações foram denominadas pelo Ministério da Saúde de Unidades Básicas de Saúde Fluvial (UBSF). O projeto dessas unidades, entretanto, é diferenciado, em muitos aspectos, pois prevê a instalação de equipamentos não presentes nas demais embarcações convencionais. Além disso, o serviço desempenhado nessas unidades necessita de condições vibro-acústicas satisfatórias de modo que os profissionais de saúde possam executar os procedimentos corretamente. Este trabalho tem como objetivo realizar uma análise numérica através do Método de Elementos Finitos para avaliar as propriedades modais e acústicas da embarcação de atendimento médico. O trabalho contemplou duas análises: modal e acústica. Na análise modal, foram considerados como objetos de estudo o eixo, hélice e a própria estrutura da UBSF, pois estas são as principais fontes de excitação. Já a análise acústica buscou averiguar as principais fontes de emissão de ruído e a sua propagação no interior da UBSF. Nesta segunda análise, foi possível prever o nível de pressão sonora global e em bandas de oitava no interior da embarcação. Foram utilizados os softwares Ansys e Comsol para as análises modal e acústica, respectivamente. Após as análises, comparou-se os dados obtidos com as principais normas nacionais e internacionais relacionadas ao assunto. Os resultados encontrados neste estudo demonstraram que o modelo de referência proposto pelo Ministério da Saúde não atendeu aos critérios estabelecidos pelas normas. Propõe-se, assim, como soluções para atenuar os efeitos indesejados oriundos dos fenômenos vibro-acústicos a utilização de materiais com propriedades absorvedoras e aumento na rigidez estrutural da embarcação. Tais medidas permitiriam oferecer aos usuários e tripulantes melhorias no conforto e nas condições de prestação dos serviços de atenção básica da saúde.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo de técnicas de análise modal operacional em sistemas sujeitos a excitações aleatórias com a presença de componente harmônico
(Universidade Federal do Pará, 2006-02-17) CRUZ, Sérgio Luiz Matos da; MESQUITA, Alexandre Luiz Amarante; http://lattes.cnpq.br/3605920981600245
A metodologia tradicional de identificação de parâmetros na análise modal de estruturas é realizada a partir de sinais medidos de força de entrada e de movimento de resposta da estrutura em condições laboratoriais controladas. Entretanto, quando é necessária a obtenção dos parâmetros modais de estruturas de máquinas em operação, as condições para controlar e medir a excitação nestas situações impossibilita a realização da análise modal tradicional. Neste caso, o teste modal é realizado utilizando somente dados de resposta do sistema. A Análise Modal Operacional (AMO) é um método de extração modal em que nenhuma excitação artificial necessita ser aplicada ao sistema, utilizando-se a própria excitação operacional como entrada para medição da resposta do sistema. A técnica clássica de Análise Modal Operacional NExT considera, para isso, que a excitação operacional do sistema seja um ruído branco. Esta técnica faz a consideração de que as funções de correlação obtidas de estruturas podem ser consideradas como funções de resposta ao impulso e então métodos tradicionais de identificação modal no domínio do tempo podem ser empregados. Entretanto, caso a excitação operacional contenha componentes harmônicos que se sobressaiam, estes podem ser confundidos como modos naturais do sistema. Neste trabalho é demonstrada que através da função densidade de probabilidade da banda estreita contendo o pico de um modo, é possível identifica-lo como natural ou operacional (proveniente da excitação operacional da estrutura). É apresentada também uma modificação no método de identificação modal Exponencial Complexa Mínimos Quadrados (LSCE), passando a considerar sinais harmônicos de freqüências conhecidas presentes na excitação operacional, em um ensaio utilizando a técnica NExT. Para validação desses métodos, utiliza-se um modelo teórico de parâmetros modais conhecidos analiticamente e como estudo de caso experimental, um sistema formado por uma viga bi-apoiada suportando um motor elétrico com desbalanceamento de massa.
Acesso aberto (Open Access)
Programa computacional com interface gráfica para identificação estocástica de parâmetros modais de estruturas civis: aplicação em pontes e torres de linha de transmissão
(Universidade Federal do Pará, 2007-09-21) AMADOR, Sandro Diord Rescinho; SOUZA, Remo Magalhães de; http://lattes.cnpq.br/1995895693959225
O interesse no comportamento dinâmico de estruturas metálicas vem crescendo nas últimas décadas no Brasil, em decorrência de acidentes com colapso total de algumas estruturas devido às vibrações ambientes em diversas regiões do país. Na região amazônica, por exemplo, onde esse tipo de estrutura deve vencer obstáculos como florestas e rios de grande largura, casos de colapso total de estruturas metálicas também são relatados. O foco principal dessa dissertação é o estudo do comportamento modal de estruturas metálicas submetidas às vibrações ambientes cuja magnitude das forças de excitação é desconhecida. Dois estudos de caso são apresentados: no primeiro deles, o comportamento modal de uma torre de linha de transmissão de energia elétrica é investigado; e no segundo caso, tanto o comportamento modal como os níveis de desconforto de uma ponte são estudados. Os estudos realizados neste último caso visam avaliar os níveis de desconforto da ponte quando submetida às excitações ambientes como rajadas de vento e o tráfego de veículo de acordo a norma brasileira NBR 8800 (1986). Em ambos os estudos de caso foram realizadas análises experimentais e computacionais. Na etapa experimental, ambas as estruturas foram monitoradas com emprego de um conjunto de acelerômetros de baixa frequência e também de um sistema de aquisição apropriados para ensaios de vibração de estruturas civis. Como é muito difícil medir a magnitude das forças de excitação ambientes, foram utilizados os métodos de identificação estocásticos SSI-DATA e SSI-COV para extração de parâmetros modais de estruturas civis a partir somente dos dados de resposta coletados nos ensaios de vibração. Entre as atividades desenvolvidas nessa etapa, destaca-se a criação de um programa computacional com recursos do Graphical User Interface (GUI) da plataforma Matlab®, destinado à identificação modal de estruturas civis com o emprego dos referidos métodos estocásticos. Esse programa é constituído de três módulos: o primeiro é destinado ao processamento e tratamento dos sinais coletados nos ensaios de vibração; o segundo é utilizado para adicionar as informações do posicionamento dos acelerômetros utilizados nos arquivos dos sinais de resposta; e o terceiro e último módulo é destinado à identificação a partir dos arquivos de dados de resposta processados nos dois primeiros módulos. Na etapa das análises teóricas, foram criados modelos numéricos utilizando o método dos elementos finitos para simular o comportamento dinâmico das estruturas analisadas. Comparando os resultados obtidos em ambas as etapas de análise, verifica-se que resultados experimentais e teóricos apresentaram parâmetros bastante próximos entre si nos primeiros modos de vibração. Os resultados experimentais mostraram que ambos os métodos estocásticos foram muito eficientes na identificação das estruturas ensaiadas.