Scocciolini, Daniele
(2022)
Identificazione dinamica della variazione di rigidezza flessionale in una trave metallica: indagini sperimentali e analisi numeriche.
[Laurea magistrale], Università di Bologna, Corso di Studio in
Ingegneria civile [LM-DM270]
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Abstract
Un danneggiamento in una struttura altera le sue caratteristiche dinamiche quali frequenze naturali, indici di smorzamento e forme modali associate ad ogni frequenza naturale. In particolare, nel caso di travi, una variazione di rigidezza flessionale è in generale definibile danneggiamento se corrisponde ad una riduzione della stessa; tuttavia, anche un incremento altera i parametri dinamici della struttura. Il presente elaborato investiga l’applicazione del cambiamento nelle curvature modali per identificare un incremento di rigidezza flessionale in una trave metallica semplicemente appoggiata studiata presso il laboratorio LISG dell’Università di Bologna. Utilizzando le differenze centrali, le curvature modali sono state calcolate dalle forme modali ottenute sperimentalmente. Le modalità di calcolo utilizzate per identificare le forme modali della trave sono accomunate dall’utilizzo delle funzioni di trasferimento sperimentali ricavate sia dal rapporto tra le trasformate di output ed input, sia facendo uso della densità di potenza spettrale (PSD e CPSD). A supporto delle indagini sperimentali e per validare le modalità di calcolo utilizzate è stata modellata tramite elementi finiti una trave semplicemente appoggiata che simula la configurazione iniziale e quella irrigidita localmente in un suo tratto. I risultati numerici condotti validano le modalità utilizzate per la determinazione delle forme modali, evidenziando una forte sensibilità delle curvature modali all’irrigidimento locale. Come atteso, lato sperimentale le forme modali risultano meno accurate di quelle dedotte dalle esperienze numeriche. I risultati ottenuti evidenziano limiti e potenzialità dell’algoritmo di identificazione impiegato.
Abstract
Un danneggiamento in una struttura altera le sue caratteristiche dinamiche quali frequenze naturali, indici di smorzamento e forme modali associate ad ogni frequenza naturale. In particolare, nel caso di travi, una variazione di rigidezza flessionale è in generale definibile danneggiamento se corrisponde ad una riduzione della stessa; tuttavia, anche un incremento altera i parametri dinamici della struttura. Il presente elaborato investiga l’applicazione del cambiamento nelle curvature modali per identificare un incremento di rigidezza flessionale in una trave metallica semplicemente appoggiata studiata presso il laboratorio LISG dell’Università di Bologna. Utilizzando le differenze centrali, le curvature modali sono state calcolate dalle forme modali ottenute sperimentalmente. Le modalità di calcolo utilizzate per identificare le forme modali della trave sono accomunate dall’utilizzo delle funzioni di trasferimento sperimentali ricavate sia dal rapporto tra le trasformate di output ed input, sia facendo uso della densità di potenza spettrale (PSD e CPSD). A supporto delle indagini sperimentali e per validare le modalità di calcolo utilizzate è stata modellata tramite elementi finiti una trave semplicemente appoggiata che simula la configurazione iniziale e quella irrigidita localmente in un suo tratto. I risultati numerici condotti validano le modalità utilizzate per la determinazione delle forme modali, evidenziando una forte sensibilità delle curvature modali all’irrigidimento locale. Come atteso, lato sperimentale le forme modali risultano meno accurate di quelle dedotte dalle esperienze numeriche. I risultati ottenuti evidenziano limiti e potenzialità dell’algoritmo di identificazione impiegato.
Tipologia del documento
Tesi di laurea
(Laurea magistrale)
Autore della tesi
Scocciolini, Daniele
Relatore della tesi
Correlatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Indirizzo
Curriculum: Strutture
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
identificazione, dinamica, sperimentale, danno, monitoraggio, caratteristiche, dinamiche, detection, damage, trave, metallica, indagini, analisi, numeriche
Data di discussione della Tesi
27 Maggio 2022
URI
Altri metadati
Tipologia del documento
Tesi di laurea
(NON SPECIFICATO)
Autore della tesi
Scocciolini, Daniele
Relatore della tesi
Correlatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Indirizzo
Curriculum: Strutture
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
identificazione, dinamica, sperimentale, danno, monitoraggio, caratteristiche, dinamiche, detection, damage, trave, metallica, indagini, analisi, numeriche
Data di discussione della Tesi
27 Maggio 2022
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