Modelagem de Otimização Aplicada à Topologia de Sensores para Identificação e Localização de Danos em Placa Compósita

Este trabalho de tese dedica-se à formulação e desenvolvimento de uma metodologia aplicada à análise da topologia de sensores voltados para identificação e localização de danos em uma placa compósita reforçada com fibras. Para tanto, foi necessário formular um problema direto que descreva o comportamento mecânico do material obtendo o estado inicial do mesmo e um problema inverso que possibilite identificar e localizar o dano. A metodologia para análise da configuração dos sensores foi desenvolvida por meio das Redes Neurais Artificiais e dos Algoritmos Genéticos juntamente com a análise de determinados níveis de informação do problema (níveis hierárquicos) dentro do contexto da otimização topológica. Para isso, a estratégia utilizadaconstituiu emconstruir diversos modelos da placa compósita com sensores, cada qual definindo uma topologia de sensores em particular, e avaliar o desempenho derivado de cada um deles, com base na delimitação da região de dano imposta, que foi utilizada como critério objetivo. Embora seja a mais geral, esta estratégia exige um modelo de elementos finitos e análise modal para cada topologia, o que implica em um alto custo computacional.O sensor foi representado pelos nós do modelo de elementos finitos e a maximização da probabilidade de detecção danos foi formulada de acordo com determinados níveis hierárquicos que foram considerados nesta tese, objetivando maximizar a probabilidade de detecção de danos e minimizar o número de sensores necessários. Os resultados obtidos mostraram o desempenho de técnicas computacionais para representar o problema de detecção de danos e, consequentemente, para a análise da topologia dos sensores.