Identificación de daño múltiple en vigas curvas de pared delgada mediante el análisis de vibraciones

Abstract

Se presenta un modelo teórico para el análisis de vigas curvas de pared delgada con presencia de daño múltiple. La flexibilidad por corte es considerada en forma completa, teniendo en cuenta la deformabilidad por corte debida a flexión y a alabeo por torsión no uniforme. Para la discretización de las ecuaciones gobernantes del principio de trabajos virtuales, se emplea un elemento viga iso-paramétrico con cinco nodos y siete grados de libertad por nodo. De acuerdo con su naturaleza de fenómeno local, un daño general es considerado en el modelo mediante la modificación de las propiedades seccionales de un único elemento finito. Este daño general se particulariza como una fisura por fatiga mediante comparaciones de valores del factor de intensidad de tensiones del modo I. Las magnitudes características de cada fisura presente en la viga son identificadas mediante la minimización de una función objetivo. Esta función se define en términos de diferencias entre valores de ciertos parámetros dinámicos, obtenidos a partir del modelo y medidos experimentalmente. El algoritmo Evolución Diferencial es utilizado para el cálculo de optimización. Los resultados numéricos y las comparaciones realizadas permiten concluir que el presente modelo es lo suficientemente preciso como para realizar detección de daño estructural múltiple en vigas curvas de pared delgada mediante análisis vibratorio.