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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10481/25146

Title: Aplicacion de Análisis Modal Operacional a Estructura Singular
Authors: Ramos Paredes, Eva María
Direction: Castro Triguero, Rafael
Collaborator: Universidad de Granada. Departamento de Mecánica de Estructuras e Ingeniería Hidráulica
Issue Date: 20-May-2013
Submitted Date: Sep-2012
Abstract: El presente trabajo realiza un estudio de localización óptima de sensores de una estructura metálica con una geometría muy particular. Han sido aplicadas cuatro metodologías clásicas de localización de sensores: dos basados en la Matriz de Información de Fisher (en inglés Fisher Information Matrix, FIM) y otros basados en la optimización del rango de la matriz de energía. Al ser una estructura calculada y construida, tenemos un modulo de Young una densidad y un dimensionamiento de las secciones tubulares. Este estudio plantea introducir incertidumbres a esos datos ya fijos, para ver la influencia que tienen los mismos sobre el análisis modal obtenido. Además a lo ya existente se incorporará al modelo de elementos finitos los efectos de distintos niveles de ruido numéricamente para simular sus consecuencias. Se podrá observar que la influencia de incertidumbres paramétricas en la metodología de localización óptima de sensores puede ser muy significante a la hora de realizar una configuracion de sensores optima. El emplazamiento de sensores en una estructura es un paso inicial importante en el campo del Análisis Modal Experimental (Experimental Modal Analysis, EMA) y en particular del Análisis Modal Operacional (Operational Modal Analysis, OMA). En el EMA los parámetros modales se obtienen de las funciones de respuesta en frecuencia que relacionan la salida (respuesta) con la entrada (excitacion). Por otro lado, el OMA se basa en la localización de sensores que reciban la respuesta de la estructura usando solo el ambiente y las fuerzas de servicio que actúan sobre la misma. Además de definir la principal diferencia entre los dos sistemas, se procede a definir a otras características. El OMA se emplea cuando el objeto de estudio no es conveniente excitarlo, ya sea por la complejidad de la estructura, dificultad de lectura o tamaño. Al analizar la respuesta sin una excitación programada, debemos contar con unos equipos de adquisición muy sensibles ya que el ruido puede deteriorar los resultados obtenidos. Las principales ventajas sobre el tradicional,se podrían enumerar y son los siguientes: Economía. El equipo no necesita la adquisición de excitadores y puede realizarse in situ. La medición se puede realizar con el equipo o estructura en funcionamiento, con lo que puede seguir estando en servicio mientras se realiza. Al no existir cargas externas que tengan que excitarlo evitamos el posible riesgo de dañar el modelo. Tiempo. La realización de este ensayo se ejecuta en menos tiempo que si se tuviese que excitar la estructura y validar la adquisición. Al ser el objeto de estudio una estructura de gran tamaño y de geometría compleja se estima que el método OMA es el que mejor se adapta a esas condiciones. A la estructura se podrán realizar mediciones in situ para validar los resultados obtenidos por el modelo de elementos finitos para esos parámetros de modulo de Young, densidad, secciones tubulares y cables. En el presente trabajo no se han podido adjuntar dichos resultados experimentales al carecer del equipo completo, pero se estima poder hacerlo en los posteriores meses a la fecha de entrega del presente trabajo. Aplicaciones cableadas o inalámbricas necesitan una metodología planeada para emplazar los sensores. El emplazamiento de sensores puede a su vez ser permanente para hacer una monitorización fija o puede ser temporal en el caso de ser una monitorización puntual. Además, las técnicas de Monitorización de Condición Estructural (más conocido por su nombre en inglés Structural Health Monitoring y por sus siglas, SHM) requieren un número óptimo de sensores para la identificación del sistema, la identificación de daño estructural y para la actualización de modelo de elementos finitos.
Sponsorship: Universidad de Granada. Departamento de Mecánica de Estructuras e Ingeniería Hidráulica. Máster Universitario en Estructuras, curso 2011-2012
Keywords: Fisher Information Matrix (FIM)
Matriz de información de Fisher
Experimental modal analysis (EMA)
Análisis modal experimental
Operational Modal Analysis (OMA)
Análisis modal operacional
Sensores
Ingeniería
Estructuras (construcción)
Structural Health Monitoring (SHM)
Monitorización de condición estructural
URI: http://hdl.handle.net/10481/25146
Rights : Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 License
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