Comparación del desempeño de metodologías de expansión modal : un enfoque numérico con aplicación a detección de daño

Abstract

La evaluación del estado de las estructuras es un tema de investigación muy importante para diversos campos de ingeniería, y por eso, están siendo desarrolladas metodologías que permiten detectar el daño en una estructura. Es muy importante el poder evitar la pérdida de funcionalidad de la estructura, ya que afecta la seguridad de los ocupantes y puede generar pérdidas humanas y económicas. El presente trabajo tiene como objetivo comparar las diferentes metodologías de expansión modal a partir de cambios ocurridos, entre las condiciones sin o con daño, en parámetros dinámicos de la estructura. Siete técnicas de expansión modal fueron implementadas (Guyan, Irs, Kidder, Exacto, Exacto Modificado, Dynamic, Serep) con la finalidad de comparar su desempeño en la detección de daño. Los parámetros dinámicos de la estructura sin y con daño, se obtiene por medio del método de elementos finitos de la estructura. Estos parámetros dinámicos miden los cambios de la respuesta dinámica después de ocurrido el daño. Las mediciones incompletas fueron consideradas de orden similar a las características de la información obtenida de ensayo dinámico real. Las técnicas de expansión modal implementadas son aplicadas a estructuras tipo viga sometidas a diferentes escenarios de daño. Los resultados muestran un buen desempeño de ciertas técnicas de expansión modal y al emplear las técnicas de detección de daño se obtienen muy buenos resultados.