Sviluppo di un algoritmo iterativo per l'identificazione del danno strutturale

This work is aimed to study the damage identification in structure through linear Model Base method of Structural Health Monitoring (SHM) analysis. A preliminary analysis of state of art concerned the linear Model Based method is done. A critical analysis and a numerical damage identification case study is conducted by applying Model-Based Method, MDLAC. This method is based on the correlation existing between the frequency sensibility function to damage and the frequency change in the structure due damage extant. The functional optimization problem, used to obtain the damages state of structure by MDLAC function, result ill-conditioned. Hence A new application approach to MDLAC method is performed. Guyan reduction is applied to reduce the issue of ill-conditioning of the method and improve the damage identification process performed by MDLAC. A numerical damage identification case is proposed to support the improvement obtained.

Il presente lavoro affronta il tema dell’identificazione del danneggiamento nelle strutture mediante tecniche di Structural Health Monitoring (SHM) di tipo Model Based lineari. Viene presentata un introduzione riguardante il monitoraggio strutturale e le tecniche presenti in letteratura basate sull’analisi delle vibrazioni delle strutture. Viene in seguito proposta l’applicazione ad un caso numerico di danneggiamento del metodo MDLAC, proposto da Messina et al., basato sull’analisi della variazione delle frequenze nelle strutture. A causa delle limitazioni del metodo MDLAC, a causa del mal condizionamento del problema di ottimizzazione del funzionale di correlazione, presente nelle formulazione; è stato proposto un metodo applicativo che permette di ridurre il mal condizionamento del problema. Attraverso la riduzione di Guyan del modello numerico FEM, è stato possibile suddividere il processo di identificazione MDLAC in passi successivi, a diversi livelli di dettaglio. L’applicazione MDLAC ricorsiva riduce il mal condizionamento del problema di ottimizzazione, a ogni passo di identificazione. L’applicazione ricorsiva del metodo MDLAC a diversi livelli di condensazione del modello FEM ha permesso di identificare la posizione del danno simulato, in un caso numerico, la dove l’applicazione del metodo MDLAC alla struttura completa non lo permetteva. A prova della migliore stima di identificazione ottenuta attraverso il metodo MDLAC ricorsivo è stata presentata un’applicazione numerica di danneggiamento strutturale.