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Transferência de aprendizado na detecção da perda do torque de aperto em junções parafusadas

Processo: 21/06133-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de setembro de 2021
Vigência (Término): 31 de agosto de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
Pesquisador responsável:Samuel da Silva
Beneficiário:Estênio Fuzaro de Almeida
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
Assunto(s):Vibrações   Estabilidade estrutural   Detecção   Torque   Transferência de calor   Instrumentação (física)

Resumo

Grande parte das conexões estruturais são feitas com junção parafusada, visando garantir estabilidade estrutural, conexão segura e até introduzir importantes mecanismos de amortecimento global na dinâmica estrutural envolvendo fenômenos não lineares de histerese. Porém, para que as propriedades designadas em projeto sejam mantidas, um pré-determinado torque de aperto deve ser mantido. Infelizmente, as solicitações estruturais dinâmicas às quais boa parte dos sistemas estão sujeitos levam a inevitáveis perdas de torque ao longo do tempo. Tais perdas motivam a busca de formas viáveis para monitoramento deste torque, tanto para manter o bom funcionamento dos mecanismos quanto para prevenir falhas estruturais futuras. A maneira mais intuitiva de monitorar automaticamente esta variação seria instrumentando cada junção com uma célula de carga para a quantificação direta da perda de torque. Infelizmente, esta opção se mostra proibitiva em muitas aplicações, principalmente pelo alto custo, mas também pela necessidade de redundância na instrumentação usada. Isto motiva o desenvolvimento de técnicas indiretas que permitam avaliar estas informações a partir das medidas das respostas de vibração em pontos da estrutura de mais fácil acesso. Estudos recentes com a utilização de parâmetros modais, realizados pelo grupo de pesquisa do qual o candidato faz parte, se mostraram satisfatoriamente precisos na detecção da variação de torque de aperto; porém ainda possuem algumas limitações, como a enorme variabilidade dos dados entre estruturas nominalmente idênticas e até entre remontagens da mesma estrutura, impossibilitando o aproveitamento das métricas de treinamento do classificador para sistemas similares ou, até mesmo, para o mesmo sistema, após uma eventual manutenção e reaperto. Tais limitações exigem que um novo modelo seja treinado para cada estrutura de interesse e também para cada remontagem do mesmo sistema. Neste sentido, este trabalho de iniciação científica propõe uma abordagem do problema via a aplicação de técnicas modernas de Transferência de Aprendizado (TA), fazendo uma adaptação de domínio dos parâmetros modais. Entre os métodos de TA, a adaptação de domínio com o método de Análise de Componente de Transferência (TCA) é uma formulação promissora para este tipo de aplicação e deverá ser amplamente investigada na presente IC. Os testes do método a ser proposto usarão bases de dados de bancadas de testes do laboratório do grupo de pesquisa do orientador envolvendo vários níveis de vibração e diferentes torques de aperto para um estudo estatístico detalhado da aplicação de TCA visando melhorar o treinamento dos algoritmos de detecção. Este plano relata a motivação, objetivos, cronograma e descrição das atividades do bolsista com a metodologia a ser desenvolvida neste estudo. (AU)

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