Caracterização de incertezas no ajuste teórico-experimental de modelos estruturais dinâmicos de painéis sanduíche para identificação de danos

Abstract

Prever um dano estrutural que pode ocasionar falhas e acidentes graves é uma área de atuação do engenheiro. Os materiais compósitos são os mais utilizados hoje em dia na indústria aeronáutica e aeroespacial. Por essa razão, identificar danos estruturais em ma teriais compósitos é essencial para evitar acidentes. Uma forma de identificação de danos é dada por meio da vibração, pois qualquer alteração nas propriedades geométricas ou materiais da estrutura influência nas análises dinâmicas. Na manufatura, a variabilidade das propriedades geométricas e dos materiais pode influenciar nas características dinâmi cas da estrutura. Uma forma de analisar isso é realizando a caracterização de incertezas da estrutura por meio do método de Monte Carlo, com dados de entrada gerados aleatori amente com uma função de densidade de probabilidade (FDP) gama. Este trabalho tem o propósito de analisar as funções de resposta em frequência (FRF) do painel sanduíche do tipo colmeia (honeycomb), relacionando o dano de delaminação com incertezas do módulo de elasticidade das faces para identificar danos. A metodologia abordada é um passo a passo desde a validação da geometria construída até a análise para identificar o dano. A geometria desenvolvida no software ANSYS® teve um erro de apenas 2% em relação ao painel real, e o parâmetro incerto do painel considerado, módulo de elasticidade, obteve uma média das frequências próxima aos valores nominais. Portanto, foi possível obter um bom potencial de indicativo de dano apenas comparando as FRF das médias das incertezas com o dano por delaminação.