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Sistemas de Monitoramento de Integridade Estrutural Baseados na Impedância Eletromecânica em Aplicações com Baixa Relação Sinal-Ruído

Processo: 15/24903-5
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2016
Vigência (Término): 30 de novembro de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica
Pesquisador responsável:Fabricio Guimarães Baptista
Beneficiário:Bruno Albuquerque de Castro
Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):18/23737-2 - Sistemas de localização de falhas baseados no princípio da impedância eletromecânica e em ondas guiadas livres de linha de base em condições de baixa relação sinal ruído, BE.EP.DR
Assunto(s):Ruído   Transdutores piezelétricos
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Frf | Impedância Eletromecânica | relação sinal-ruído | Ruído | Snr | Transdutores Piezelétricos | Monitoramento de Integridade Estrutural - SHM

Resumo

Esta pesquisa de Doutorado está relacionada com o projeto regular financiado pela FAPESP (Processo 2015/02500-6) intitulado "Sistemas de Monitoramento Baseados na Técnica da Impedância Eletromecânica: Novas Tendências e Desafios". Os sistemas de monitoramento, também conhecidos como sistemas de SHM do termo em inglês Structural Health Monitoring têm como objetivo a detecção de danos estruturais em estágio inicial e, desta forma, garantir a segurança dos usuários e reduzir os custos com manutenção. Entre as várias técnicas existentes para a detecção de dano, a técnica da impedância eletromecânica (E\M) se destaca pela sua metodologia simples e por utilizar transdutores piezelétricos de baixo custo. Na atual proposta, o objetivo é explorar e desenvolver técnicas de processamento de sinais dos transdutores piezelétricos tendo como base as metodologias baseadas na função de resposta em frequência (FRF) sob condições de baixa relação sinal-ruído ou SNR (signal-to-noise ratio). Geralmente, as pesquisas envolvendo a técnica da impedância eletromecânica são realizadas em laboratórios sob condições ideais. No entanto, na prática, é inevitável a contaminação dos sinais por ruído, o que pode influenciar significativamente a detecção de danos estruturais, principalmente danos em estágio inicial. Assim, a pesquisa proposta terá importante contribuição no aprimoramento da técnica da impedância eletromecânica, especialmente em aplicações com baixa SNR.

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Publicações científicas (9)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
CAMPOS, FERNANDO DE SOUZA; DE CASTRO, BRUNO ALBUQUERQUE; BUDOYA, DANILO ECIDIR; BAPTISTA, FABRICIO GUIMARAES; COVOLAN ULSON, JOSE ALFREDO; ANDREOLI, ANDRE LUIZ. Feature extraction approach insensitive to temperature variations for impedance-based structural health monitoring. IET Science Measurement & Technology, v. 13, n. 4, p. 536-543, . (17/23157-3, 15/24903-5, 18/09312-9)
DE FREITAS, EVERALDO S.; BAPTISTA, FABRICIO G.; BUDOYA, DANILO E.; DE CASTRO, BRUNO A.. Equivalent Circuit of Piezoelectric Diaphragms for Impedance-Based Structural Health Monitoring Applications. IEEE SENSORS JOURNAL, v. 17, n. 17, p. 5537-5546, . (15/24903-5, 15/02500-6, 15/23272-1)
DE CASTRO, BRUNO ALBUQUERQUE; BRUNINI, DANILO DE MELO; BAPTISTA, FABRICIO GUIMARAES; ANDREOLI, ANDRE LUIZ; COVOLAN ULSON, JOSE ALFREDO. Assessment of Macro Fiber Composite Sensors for Measurement of Acoustic Partial Discharge Signals in Power Transformers. IEEE SENSORS JOURNAL, v. 17, n. 18, p. 6090-6099, . (15/24903-5, 15/02500-6)
DE CASTRO, BRUNO ALBUQUERQUE; BAPTISTA, FABRICIO GUIMARAES; ARDILA REY, JORGE ALFREDO; CIAMPA, FRANCESCO. A chromatic technique for structural damage detection under noise effects based on impedance measurements. MEASUREMENT SCIENCE & TECHNOLOGY, v. 30, n. 7, . (15/24903-5, 18/23737-2)
DE CASTRO, BRUNO ALBUQUERQUE; BAPTISTA, FABRICIO GUIMARAES; CIAMPA, FRANCESCO. New signal processing approach for structural health monitoring in noisy environments based on impedance measurements. MEASUREMENT, v. 137, p. 155-167, . (15/24903-5, 15/02500-6)
DE CASTRO, BRUNO ALBUQUERQUE; BAPTISTA, FABRICIO GUIMARAES; CIAMPA, FRANCESCO. Comparative analysis of signal processing techniques for impedance-based SHM applications in noisy environments. MECHANICAL SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING, v. 126, p. 326-340, . (15/24903-5, 15/02500-6)
DE CASTRO, BRUNO ALBUQUERQUE; BAPTISTA, FABRICIO GUIMARAES; CIAMPA, FRANCESCO. A comparison of signal processing techniques for impedance-based damage characterization in carbon fibers under noisy inspections. MATERIALS TODAY-PROCEEDINGS, v. 34, p. 5-pg., . (18/23737-2, 15/24903-5)
DE CASTRO, BRUNO ALBUQUERQUE; BAPTISTA, FABRICIO GUIMARAES; CIAMPA, FRANCESCO. New imaging algorithm for material damage localisation based on impedance measurements under noise influence. MEASUREMENT, v. 163, p. 4-pg., . (18/23737-2, 15/24903-5)
DE CASTRO, BRUNO ALBUQUERQUE; BAPTISTA, FABRICIO GUIMARAES; ARDILA-REY, JORGE ALFREDO; CIAMPA, FRANCESCO. Baseline-Free Damage Imaging Algorithm Using Spatial Frequency Domain Virtual Time Reversal. IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL INFORMATICS, v. 18, n. 8, p. 12-pg., . (18/23737-2, 15/24903-5)
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
CASTRO, Bruno Albuquerque de. Uma contribuição aos sistemas de monitoramento de integridade estrutural baseados na impedância eletromecânica sob aplicações de baixa relação sinal-ruído. 2019. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Engenharia. Bauru Bauru.

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Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa

TÉCNICA PARA LOCALIZAÇÃO DE DANOS EM ESTRUTURAS UTILIZANDO EMISSÃO ACÚSTICA E O CONCEITO DE ENERGIA BR1020200248880 - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (Unesp) ; University of Surrey . BRUNO ALBUQUERQUE DE CASTRO ; FABRICIO GUIMARÃES BAPTISTA ; FRANCESCO CIAMPA - 04 de dezembro de 2020