Identificação dinâmica de uma passarela estaiada utilizando um sistema de aquisição de dados de baixo custo

Resumo

Este trabalho apresenta a identificação dinâmica de uma passarela estaiada a partir da aplicação de um sistema de aquisição de dados alternativo e métodos de identificação modal que se baseiam apenas na resposta. Os dados foram coletados durante ensaios dinâmicos realizados com um sistema de aquisição baseado na plataforma Arduino, composto por dispositivos de baixo custo com acelerômetros microeletromecânicos embarcados. Para os estais, foi utilizado o método Peak-Picking. Para a estrutura completa, foram utilizados os métodos Frequency Domain Decomposition e o Stochastic Subspace Identification - Unweighted Principal Components. O sistema de aquisição de dados proposto registrou as séries temporais necessárias para a Análise Modal Operacional de forma eficiente e o processo de aquisição das acelerações proporcionou resultados estáveis. Pelo menos quatro formas modais foram identificadas em todos os testes. Em todos os ensaios dos estais, um mínimo de quatro picos de alta energia na faixa de frequência entre 0 - 24 Hz do espectro foram obtidos com o sistema de aquisição e selecionados pelo método. Nos ensaios da estrutura completa, o sistema de aquisição de dados de baixo custo e os métodos de identificação forneceram os quatro primeiros modos de flexão, dentro da faixa de frequência entre 0 - 9 Hz. Os resultados do método no domínio da frequência mostraram uma diferença máxima, quando comparados aos de um modelo numérico 3D em elementos finitos, de 2,37% na primeira frequência experimental, enquanto que nas demais frequências a diferença ficou entre 1 e 2%. Para o método no domínio do tempo, a diferença máxima foi de 1,74% na quarta frequência, enquanto que nas demais, a diferença ficou entre 0,1 e 0,7%. As formas modais foram avaliadas através do índice Modal Assurance Criterion, e os resultados variaram entre 0,8513 e 0,9990.

Palavras-chave:
passarela estaiada; sistema de aquisição de dados; identificação modal; ensaios dinâmicos; dispositivos de baixo custo