Defesas marcadas - Dissertações defendidas - Teses defendidas

Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a aplicação de um sistema de monitoramento de saúde estrutural (Structural Health Monitoring – SHM) em pás de turbinas eólicas, empregando metodologias baseadas na propagação de ondas guiadas do tipo Lamb. A pesquisa foi motivada pela necessidade de aprimorar estratégias de manutenção preditiva em estruturas de grande porte, reduzindo custos operacionais e aumentando a confiabilidade do sistema. A metodologia empregada incluiu a instrumentação de uma ponta de pá eólica real, fabricada em compósito de fibra de vidro, com uma rede de nove sensores piezoelétricos (PZT). Danos simulados, representados por massas de alumínio de cinco diâmetros distintos (12.7 mm, 19.1 mm, 25.4 mm, 31.8 mm e 38.1 mm), foram fixados em 40 posições. Um sinal de 250 kHz foi excitado para registrar as respostas estruturais. O processamento de dados envolveu a aplicação de filtros e a extração de envelopes para otimizar o algoritmo DAS modificado, que incorpora pesos baseados em um índice de dano médio e um coeficiente de distância. Os resultados experimentais revelaram que a propagação de ondas na pá de fibra de vidro é complexa e dispersiva, com atenuação significativa do pacote de ondas na presença de danos simulados, em vez de reflexões evidentes. O algoritmo DAS registrou erros médios de aproximadamente 30 mm para danos superiores a 19,1 mm e erros acima de 50 mm para o dano de 12,7 mm, evidenciando sua limitação na identificação de descontinuidades de pequena escala. A validação com uma placa de fibra de carbono evidenciou a especificidade do sistema SHM para cada tipo de estrutura. Em conclusão, o estudo demonstra a viabilidade do uso de técnicas de ondas guiadas para o monitoramento de pás eólicas, ao mesmo tempo que evidencia os desafios impostos por incertezas geométricas e de material.