Análise inversa de propriedades de amortecimento de vigas

Abstract

O presente projeto de pesquisa teve como objetivo implementar uma metodologia de predição e cálculo inverso das propriedades dinâmicas de amortecimento de elementos estruturais de placa, utilizando dados obtidos experimentalmente, simulações numéricas das estruturas e algoritmos de otimização, além de métricas de correlação modal, temporal e em frequência. Os algoritmos foram implementados na linguagem Python, utilizando módulos pré-implementados da biblioteca SciPy para integração no tempo e análise em frequência, com base na extração de matrizes de massa e rigidez, realizadas em códigos do grupo de pesquisa por meio do Método dos Elementos Finitos. Esse método foi aplicado a vigas de Euler-Bernoulli torcionais, e simulações bidimensionais foram executadas no software comercial de elementos finitos ANSYS. Os resultados obtidos pela metodologia proposta foram validados com dados disponíveis na literatura e por meio de experimentos próprios.

The present research project aimed to implement a methodology for the prediction and inverse calculation of the dynamic damping properties of plate structural elements, using data obtained experimentally, numerical simulations of the structures, and optimization algorithms, in addition to modal, time, and frequency correlation metrics. The algorithms were implemented in the Python language, employing pre-implemented modules from the SciPy library for time integration and frequency analysis, based on the extraction of mass and stiffness matrices developed by the research group through the Finite Element Method. This method was applied to torsional Euler–Bernoulli beams, and two-dimensional simulations were performed using the commercial finite element software ANSYS. The results obtained through the proposed methodology were validated with data available in the literature and through the group’s own experiments.