Monitoramento Da Integridade Estrutural de Vigas Utilizando Técnicas de Aprendizado De Máquina
Aprendizado de máquina, monitoramento de integridade estrutural, detecção de danos, algoritmo de aprendizado supervisionado.
Danos estruturais induzem mudanças na flexibilidade local do sistema que podem gerar deslocamentos e vibrações indesejáveis. A análise estatística do recurso dinâmico da estrutura permite discriminar a condição estrutural atual e prever sua vida útil por períodos curtos ou longos. Sob condições não danificadas e danificadas, dois índices de danos construíram o conjunto de dados da frequência natural da viga e da função de resposta de frequência. Como uma trinca influência diretamente a vibração do sistema, o DI pode detectar danos e quantificar sua severidade. Além de avaliar experimentalmente uma viga em balanço reforçada com massa. Neste artigo, o monitoramento estrutural de vigas em balanço e realizado por algoritmos de aprendizado de máquina (ML), como k-vizinhos mais próximos (kNN), Máquina de Vetor de Suporte (SVM), Árvore de Decisão (DT), Floresta Aleatória (RF) e Naıve Bayes (NB). Os desafios do uso dessas técnicas, desempenho e implementação de cada método são discutidos. Os resultados numéricos demonstram que o algoritmo ML usando DI calculado a partir de FRF (FRAC DI) classificou melhor o conjunto de dados em comparação com a frequência natural DI. Além de exibir o desempenho das cinco técnicas de ML na classificação e na indicação da integridade da viga. A precisão dos algoritmos de ML e considerada rápida, precisa e eficiente no problema de detecção e estimativa de fissuras em estruturas de vigas, para dados de simulação numérica. Quando se trata de dados experimentais os algoritmos baixaram a acurácia porém manteve um bom nível de robustez.