Banca de DEFESA: DANIELA SÊDA SALGADO DE BRITO

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: DANIELA SÊDA SALGADO DE BRITO
DATA: 30/06/2025
HORA: 08:00
LOCAL: remota (meet.google.com/bjr-rmgy-bbp)
TÍTULO:

METODOLOGIA PARA O MONITORAMENTO DE INTEGRIDADE ESTRUTURAL POR MEIO DE VIBRAÇÕES MECÂNICAS

PALAVRAS-CHAVES:

Aprendizado de máquina, Instrumentação, Função de resposta em frequência

PÁGINAS: 94
GRANDE ÁREA: Ciências Agrárias
ÁREA: Engenharia Agrícola
RESUMO:

A integridade estrutural de pontes é fundamental para garantir a segurança e a durabilidade das obras civis, especialmente em regiões sujeitas a condições adversas. No entanto, métodos tradicionais de inspeção muitas vezes são demorados, dispendiosos e invasivos, o que tem impulsionado o desenvolvimento de técnicas não destrutivas baseadas na análise dinâmica das estruturas. Nesse contexto, o Monitoramento da Integridade Estrutural (Structural Health Monitoring – SHM), que combina medições de vibração com inteligência artificial, surge como uma alternativa promissora para a detecção e classificação de danos de forma rápida, precisa e automatizada. Com base nessa abordagem, o objetivo principal deste trabalho foi desenvolver uma metodologia eficiente para a detecção de danos em pontes por meio da análise de vibrações mecânicas. Para alcançar esse propósito, foram estabelecidos protocolos de medição em laboratório, construído um modelo físico em escala reduzida de uma ponte, realizadas análises das respostas dinâmicas e aplicadas técnicas de inteligência artificial para a identificação e classificação da severidade dos danos estruturais. A metodologia proposta foi inicialmente validada por meio de ensaios em vigas de madeira com defeitos simulados, o que possibilitou a criação de um banco de dados robusto e representativo para o treinamento de Redes Neurais Artificiais (RNAs). Foram testadas três ponteiras (plástica, metálica e de borracha), com variações de dano por entalhes e diferentes configurações de neurônios na camada oculta (de 5 a 200). Os melhores resultados foram obtidos com a ponteira plástica, com acurácia variando entre 0,85 e 0,90 e coeficiente Kappa entre 0,77 e 0,87, destacando-se as configurações com 25 a 35 neurônios. As ponteiras de borracha e metálica também apresentaram desempenho sólido, com acurácia entre 0,82 e 0,88, e Kappa entre 0,70 e 0,87, dependendo da configuração adotada. Posteriormente, a abordagem foi aplicada a um protótipo de ponte em concreto armado, também em escala reduzida, equipado com 12 acelerômetros estrategicamente posicionados e submetido a excitações controladas com martelo de impacto. Essa aplicação prática permitiu avaliar o desempenho da metodologia em um sistema estrutural mais complexo e realista. Os ensaios modais revelaram que os valores máximos de resposta dos acelerômetros aumentaram de forma significativa com a progressão dos entalhes com acelerômetro Ac2 variando de 0,92 (intacto) para 2,94 (seção 4), e o Ac7 atingiu 5,43 na mesma condição. Além disso, alguns sensores como o Ac5 apresentaram redução abrupta na resposta, indicando perda de rigidez estrutural local. Apesar da eficácia na identificação das alterações dinâmicas no protótipo, a RNA apresentou desempenho inferior em relação às vigas de madeira, com acurácia reduzida para 70% e coeficiente Kappa de 0,53. Essa redução de desempenho está relacionada ao fato de que o protótipo não foi submetido a níveis extremos de dano, como ocorreu nos ensaios com vigas de madeira, o que dificultou a distinção entre as diferentes classes de severidade estrutural. A integração entre a análise modal experimental e os modelos de aprendizado de máquina demonstrou ser uma estratégia robusta, adaptável e precisa para o monitoramento automatizado da integridade estrutural. Os resultados confirmam a aplicabilidade da metodologia desenvolvida como ferramenta não destrutiva para diagnóstico de danos e apoio à manutenção preditiva de estruturas civis, contribuindo para a segurança e a longevidade das pontes.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - TULIO DE ALMEIDA MACHADO - IFGOIANO (Membro)
Externo ao Programa - PAULO ROBERTO BORGES - DEG/EENG (Membro)
Externo à Instituição - PAULO DE OLIVEIRA LIMA JÚNIOR - CEFET/MG (Membro)
Externo à Instituição - NARA SILVEIRA VELLOSO - UFS (Membro)
Externo à Instituição - GEICE PAULA VILLIBOR - UFV (Suplente)
Externo ao Programa - FRANCISCO SCINOCCA - DEG/EENG (Suplente)
Presidente - FABIO LUCIO SANTOS (Membro)