Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-28Bitstream added on 2014-06-13T21:07:53Z : No. of bitstreams: 1 silva_eg_dr_botfm.pdf: 973178 bytes, checksum: 4a8313adf342022e0a48ef10b96e7f10 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Analisar possíveis associações entre resistência e reactância, avaliadas pela análise de impedância bioelétrica (BIA), no primeiro, segundo e terceiro trimestres de gestação, e ocorrência de pré-eclâmpsia; identificar qual o momento mais precoce da associação. Coorte prospectiva. Hospital das Clinicas da Faculdade de Medicina de Botucatu/Unesp. 380 gestantes acompanhadas no Serviço. As gestantes foram submetidas à BIA, no primeiro (até 14 semanas), segundo (15 a 28 semanas) e terceiro (29 a41 semanas) trimestres, para avaliação dos valores de resistência e reactância. Considerou-se o desenvolvimento de hipertensão arterial, após a 20ª semana, com ou sem proteinúria, respectivamente, Pré-eclâmpsia (PE) e Hipertensão Gestacional (HG). Foi realizada a análise estatística através teste T de student e do Odds-Ratio considerando p<0,05. No primeiro trimestre a média da resistência e reactância do grupo PE (508Ω;57Ω) foi significativamente menor que a observada no grupo normotenso (580Ω;66Ω). No segundo trimestre as médias de resistência e reactância no grupo PE, respectivamente, (502Ω e 53Ω), foram menores significativamente do que as encontradas no grupo normotenso (566Ω e 57Ω). No terceiro trimestre foram também significativamente menores quando comparadas com o grupo normotenso (452 Ω e 47 Ω). No primeiro trimestre o Odds ratio (OR) para a resistência foi de 0,99 (IC 0,98 – 1,0) com p=0,002 e reactância foi de 0,93 (IC 0,85- 1,01) com p=0,07. No Segundo trimestre o OR foi de 0,99 (IC 0,98-0,99) e p=0,001 e a reactância o OR foi de 0,95 (IC=0,9-1,00) com p=0,05. No terceiro trimestre o OR foi de foi de 0,99 (IC 0,98-0,99) e p=0,0010 para resistência e de 0,93 (IC 0,88 – 0,98) e p=0,01 para reactância. A bioimpedância mostrou associação através da resistência tanto no primeiro quanto no segundo... / To analyze possible associations between resistance and reactance, as evaluated by electrical impedance analysis (BIA) in the first, second and third pregnancy trimesters, and preeclampsia occurrence; to identify the earliest moment of association. Prospective cohort. Botucatu School of Medicine University Hospital/Unesp. Population: 380 pregnant women attended to by the Service. The pregnant women underwent BIA in the first (up to 14 weeks), second (15 to 28 weeks) and third (29 to 41 weeks) trimesters for evaluation of resistance and reactance values. The development of arterial hypertension, after the 20th week, with or without proteinuria, respectively, Preeclampsia (PE) and Gestational Hypertension (GH) was considered. Statistical analysis by Odds-Ratio was performed considering p<0.05. In the first trimester, the resistance and reactance means in the PE group (508Ω;57Ω) were significantly lower than those observed in the healthy group (580Ω;66Ω). In the second trimester, the resistance and reactance means in the PE group, respectively (502Ω and 53Ω), were lower than those found in the healthy group (566Ω and 57Ω). In the third trimester were lower than than those found in the healthy group (452 Ω e 47 Ω). In the first trimester, the Odds ratio (OR) for resistance was 0.99 (CI 0.98 – 1.0) with p=0.002, and reactance was 0.93 (CI 0.85-1.01) with p=0.07. In the second trimester, OR was 0.99 (CI 0.98-0.99) and p=0.001, and for reactance, OR was 0.95 (CI=0.9-1.00) with p=0.05. In the third trimester, the Odds ratio (OR) for resistance was (IC 0,98-0,99) with p=0,0010 and 0,93 (IC 0,88 – 0,98) with p=0,01 for reactance. Bioimpedance showed association by means of resistance both in the first... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-30Bitstream added on 2014-12-02T11:20:57Z : No. of bitstreams: 1 000797355.pdf: 2534975 bytes, checksum: 3639cd14e2f11ddb6a8be1fb6e663b57 (MD5) / Afim de suprir a necessidade por fontes alternativas de energia para a alimentação de sistemas microeletrônicos autônomos, os estudos têm se voltado para a utilização de materiais piezelétricos para a transformação de energia derivadas de vibrações mecânicas em energia elétrica. Como a potência fornecida pelas vigas com materiais piezelétricos é pequena e, geralmente, insuficientes para alimentar dispositivos eletrônico de forma autônoma, técnicas de extração, conversão e armazenamento de energia são utilizadas para otimizar a energia final acumulada. Neste sentido, este trabalho tem por objetivo a otimização de um sistema extrator de energia através de vibrações utilizando material piezelétrico, maximizando a potência extraída e melhorando o rendimento do sistema. Para isto, foram analisadas condições de linearidade e não linearidade no sistema e os respectivos circuitos conversores foram projetados e testados experimentalmente. A melhor configuração eletromecânica para extração de energia, o sistema será utilizada para alimentar um sistema autônomo. Foram projetados dois sistemas de monitoramentos com consumo de energia diferentes, para avaliar as limitações e potencialidades da proposta de sistema para extração de fontes alternativas de energia elétrica / In order to meet the need for alternative energy sources to power autonomous microelectronic systems, studies have focused on the use of piezoelectric materials to transform energy derived from mechanical vibrations into electrical energy. Once the power delivered by the cantilever beams with piezoelectric materials are insufficient to power electronic devices autonomously, extraction techniques, conversion and energy storage was used to optimize the final accumulated energy. Considering that, this work aims at the optimization of an extractor system energy through vibrations using piezoelectric material, maximizing the power extracted and improving system performance. To this end, conditions of linearity and non-linearity in the mechanical system, as well as designed and tested converter circuits were analyzed. The best setup for electromechanical energy extraction, was used to feed an autonomous system. Two different power consumption-monitoring systems were designed to assess the limitation and potentialities of the proposed alternative for energy harvesting

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-19Bitstream added on 2015-01-26T13:30:46Z : No. of bitstreams: 1 000801080.pdf: 1482569 bytes, checksum: 38a31bbd5f5d32c0a9910defc00cc91a (MD5) / Neste trabalho propõe-se o monitoramento da integridade estrutural (SHM) em sistemas de tubulações usando-se a técnica da impedância Eletromecânica (EMI), que é uma forma de avaliação não destrutiva (NDE). A técnica EMI tem como base a Função de Resposta em Frequência (FRF) e se destaca por utilizar transdutores piezelétricos de baixo custo. Através da implementação de um sistema de SHM nas tubulações, é possível monitorar a integridade estrutural de forma contínua e reduzir, assim, os riscos de acidentes que podem prejudicar a população e o meio ambiente. A técnica proposta é baseada em transdutores do tipo PZT, que são colados na superfície curva do corpo principal do tubo da estrutura por meio de um adesivo de alta rigidez, e tem como vantagem básica a simplicidade. Os sensores, devidamente posicionados, são excitados em uma determinada faixa de frequência, gerando uma resposta que é medida através da impedância elétrica. O processo de monitoramento da integridade estrutural da tubulação é feito através de medições periódicas da impedância da estrutura e a detecção do dano é baseada nas alterações das respostas. Para detectar o dano, as diferentes medições são analisadas usandose índices de falha métrica tradicionais na área de SHM, como o RMSD RMSD (Root Mean Square Deviation) e o CCDM (Correlation Coefficient Deviation Metric). A técnica utilizada demonstrou capacidade para identificar corretamente a presença de danos no corpo principal dos segmentos de tubos das estruturas utilizadas, mostrando-se viável para detecção de danos em tubulações / In this work proposes the Structural Health Monitoring (SHM) in piping systems using the technique of Electromechanical Impedance (EMI), which is a form of non destructive Evaluation (NDE). The EMI technique is based on the Frequency Response Function (FRF) known for its simplicity and for the use of low cost piezoelectric transducers. Through the implementation of a SHM system on the pipes, if possible to monitor the structural integrity continuously, reducing the risk of accidents to the people and the environment. The proposed technique is based on the PZT transducers type, which are pasted on the curved surface of the main body of the pipe with a high stiffness adhesive. The sensors, properly positioned, are excited in a certain range frequency, generating a response that is measured by the electrical impedance. The process of monitoring the structural integrity of the pipes is done through periodic measurements of the impedance and the detection of damage is based on the responses changes. To detect the damage, the different measurements are analyzed using the traditional metric damage indexes in the area of ? SHM, the RMSD (Root Mean Square Deviation) and the CCDM (Correlation Coefficient Deviation Metric). The technique has demonstrated its ability to correctly identify the presence of damage on the main body of the pipes segments of the structures

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-16Bitstream added on 2014-06-13T18:50:17Z : No. of bitstreams: 1 benites_ta_me_araiq_parcial.pdf: 365660 bytes, checksum: 563ff4de53643caf527ab2319e2ffd76 (MD5) Bitstreams deleted on 2014-11-14T12:17:01Z: benites_ta_me_araiq_parcial.pdf,Bitstream added on 2014-11-14T12:17:46Z : No. of bitstreams: 1 000721769.pdf: 1532537 bytes, checksum: 1f1f903eabe42a2227cf65971f622a31 (MD5) / O estudo das propriedades dielétricas das monocamadas automontadas de alcanotióis sobre o ouro (SAMs) é importante no campo da biotecnologia, já que essas camadas proporcionam uma estrutura fundamental na construção dos eletrodos quimicamente modificados, com sua principal aplicação na confecção dos biossensores. A análise das propriedades de bloqueio pelas SAMs é frequentemente feita por meio de técnicas eletroquímicas e de resposta em frequência, pois são extremamente eficazes no entendimento das características físico-químicas interfaciais de modificação desses filmes, além de apresentarem praticidade e velocidade de realização. Uma forma bastante apropriada de analisar a capacidade dielétrica das SAMs é quantificando a velocidade de transferência eletrônica frente a uma espécie eletroativa. Nesse trabalho foram caracterizadas monocamadas de diferentes espessuras em um meio com espécie eletroativa em concentrações variadas, a partir do cálculo da constante de transferência heterogênea de elétrons, feitas pelas metodologias propostas por diferentes autores e por uma metodologia inédita que será detalhada no corpo do trabalho / The study of the dielectric properties of self-assembled monolayers of alkanethiols on gold (SAMs) is of paramount importance to biotechnology, as these layers provide a fundamental structure in the construction of chemically modified electrodes, with its main application in fabrication of biosensors. The analysis of the blocking properties of SAMs is often done by electroanalytical techniques and frequency response, as they are extremely effective in understanding the physico-chemical interfacial modification of these films, and offer convenience and speed of execution. A very appropriate manner of evaluating the blocking ability of SAMs is quantifying dielectric constant and the heterogeneous electron transfer rate across from one electroactive species in solution. In this study monolayers of different thicknesses were characterized in a medium with electroactive species in different concentrations to calculate of the heterogeneous electron transfer constant by classical methods which were compared with a new methodology detailed in the present work

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-24Bitstream added on 2014-06-13T19:14:27Z : No. of bitstreams: 1 gonsalez_cg_me_ilha.pdf: 4679748 bytes, checksum: 5f6a627734b2110f92059053c2470814 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Pesquisadores de diversas partes do mundo se empenham em desenvolver técnicas capazes de monitorar a integridade de máquinas, veículos e estruturas, principalmente as que a ruptura ou destruição possa provocar acidentes e catástrofes. Neste contexto, várias técnicas não destrutivas podem ser utilizadas para monitorar estes sistemas permitindo a realização de reparos e, evitando maiores prejuízos econômicos e danos sociais. A técnica da Impedância Eletromecânica está entre as técnicas baseadas na utilização de materiais piezelétricos e, particularmente, utiliza-se de uma curva sensível a pequenas variações na estrutura, característica que faz a técnica ser eficiente na detecção de danos incipientes. No entanto, sob variações das condições ambiente e de teste, a sensibilidade da técnica pode produzir falsos diagnósticos. Desta forma, o desafio atual é aplicar a técnica da Impedância Eletromecânica em sistemas de monitoramento considerando condições mais próximas às condições de operação reais dos sistemas a serem monitorados. Este trabalho apresenta duas metodologias para sistemas SHM, a primeira consiste em utilizar a técnica de agrupamento Fuzzy c-means para entender e considerar o efeito da temperatura nos sinais da Impedância Eletromecânica. A segunda metodologia utiliza análise de variância (ANOVA) para propor uma metodologia de detecção mais robusta, e assim, incorporar variações aleatórias nos sistemas de medição e aquisição sem comprometer o diagnóstico SHM / Researchers around the world are engaged to develop techniques for structural health monitoring of machinery, vehicles and structures, especially systems where damage or destruction could induce accidents and disasters. In this context, several non-destructive techniques can be used to monitor these systems allowing repairs and avoiding major economic losses or social losses. The electromechanical impedance technique is among the techniques based on piezoelectric materials use and it is sensible to small variations in the structure which makes it efficient in detecting incipient damages. However, variations in the ambient or test conditions can cause false diagnoses. Therefore, the current challenge is to apply the electromechanical impedance technique considering monitoring conditions closer to real operating conditions of the systems to be monitored. This work presents two methodologies for SHM systems. The first one uses Fuzzy c-means clustering to distinguish the temperature effect on impedance signal. The second method uses analysis of variance (ANOVA) to propose a more robust detection methodology and thus incorporate random variations in measurement systems and acquisition without loss of SHM diagnostic

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-17T09:35:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:08:44Z : No. of bitstreams: 1 149224.pdf: 9806339 bytes, checksum: 8e6757176cdd347a69f591410dd1c768 (MD5) / Abstract : As investigações em torno dos principais fenômenos bioelétricos, tais como EEG, ECG e EMG, levam em consideração que os equipamentos de registro reproduzem fielmente os sinais bioelétricos. No entanto, alguns fatores podem provocar a degradação do sinal, entre eles a existência de uma alta impedância na interface pele-eletrodo. A área e o modelo dos eletrodos, a composição da pasta eletrolítica e a natureza dos tecidos corporais, determinam a impedância entre os terminais dos eletrodos. Se esta impedância for muito alta, ocorrerão distorções significativas na amplitude e na morfologia destes sinais. Este trabalho apresenta um sistema microcontrolado para medição de impedância, capaz de medir a impedância pelo-eletrodo em até 22 eletrodos. Neste intuito, utiliza-se o método corrente-tensão bipolar, onde o sinal aplicado é senoidal, com amplitude de 10 µA e freqüência de 10 Hz. Os valores medidos são apresentados ao usuário através de uma interface gráfica elaborada em linguagem C++ para plataforma Windows 95.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-28Bitstream added on 2014-06-13T20:42:58Z : No. of bitstreams: 1 antunes_aa_dr_botfm.pdf: 341028 bytes, checksum: 77e0edbeb31c062a9b5b2f0b7e56f7ae (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Desnutrição e sobrecarga líquida têm sido apontadas como fatores que contribuem para o pior prognóstico cardíaco da população em diálise. A bioimpedância é opção para avaliação da composição corporal e monitoramento do estado de hidratação, entretanto faltam estudos que investiguem a relevância dos parâmetros da bioimpedância em relação ao prognóstico cardiovascular. O objetivo deste trabalho foi identificar a importância do monitoramento seriado por bioimpedância na ocorrência de eventos cardiovasculares. Avaliou-se por bioimpedância 145 indivíduos prevalentes em diálise, em intervalos de quatro meses, investigando as relações entre parâmetros da bioimpedância e prognóstico cardiovascular fatal e não fatal. O período de seguimento foi de 23(12; 34) meses, com 27,6% dos pacientes acometidos por eventos cardiovasculares. Análise comparativa entre os pacientes que apresentaram e os que não apresentaram evento cardiovascular revelou que menores valores de ângulo de fase, massa celular corporal e água intracelular e maiores valores das relações massa extracelular/ massa celular corporal e água extracelular/ água corporal total foram indicativos de pior prognóstico cardiovascular. A análise de sobrevida por modelo de Cox convencional considerando unicamente parâmetros obtidos na inserção do paciente no estudo reforçou esses achados, exceto para relação água extracelular/ água corporal total. Na monitoração seriada por bioimpedância, analisada por modelo de Cox com covariável dependente do tempo, os parâmetros não foram preditores de eventos cardiovasculares. Esse conjunto de achados sugere a associação da desnutrição e da sobrecarga líquida com a ocorrência de eventos cardiovasculares, o que reforça a aplicação da bioimpedância em diálise / Malnutrition and fluid overload have been pointed as contribution factors to the poor cardiovascular prognosis of dialysis population. Bioimpedance is an option for both body composition and hydration status evaluations, however there are few studies that have investigated the relevance of the bioimpedance parameters in relation to cardiovascular prognosis. The purpose of this study was identify the importance of continued monitoring by bioimpedance in the prediction of cardiovascular events. One hundred forty five prevalent dialysis patients were evaluated every four months by bioimpedance, and the relations between its parameters and fatal and nonfatal cardiovascular events were investigated. During the follow-up of 23(12; 34) months, 27.6% of patients had cardiovascular events. The comparative analysis between patients that had no events and those that had cardiovascular events showed that lower values of phase angle, body cell mass and intracellular water and higher values of the relation between extracellular water/ total body water and between extracellular mass/ body cell mass pointed to a worse cardiovascular prognosis. The survival analysis by traditional Cox regression considering parameters obtained in first evaluation reinforced these findings, except for extracellular water/ total body water relation. In serial monitoring by bioimpedance, analyzed by time-dependent Cox regression, the parameters were not identify as cardiovascular predictors. This set of findings suggests the association of malnutrition and fluid overload with cardiovascular events occurrence and reinforces the usefulness of bioimpedance in dialysis

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-29Bitstream added on 2014-06-13T19:08:03Z : No. of bitstreams: 1 cortezledesma_ne_me_ilha.pdf: 1539297 bytes, checksum: df4862f51083b9bb17731d2587b77d15 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O monitoramento de integridade estrutural (SHM) baseado na técnica da impedância eletromecânica (EMI) tem sido desenvolvido como uma ferramenta promissora para identificação de falhas estruturais. As aplicações típicas de SHM baseadas em EMI geralmente utilizam um analisador de impedância comercial de alto custo ou sistemas de medição baseados na função de resposta em frequência (FRF). Além do custo elevado, as exigências de capacidade de armazenamento e/ou processamento de dados desses instrumentos são características proibitivas para muitas aplicações. Trabalhos recentes mostram que não é preciso conhecer o valor exato da impedância eletromecânica da estrutura para monitorar sua integridade. Assim, neste trabalho é apresentado um sistema de SHM que permite detectar falhas em estruturas monitorando apenas as variações da tensão elétrica do transdutor. O sistema proposto é portátil, autônomo, rápido, versátil, de baixo custo e substitui com eficiência os instrumentos comerciais na fase de detecção de falhas. A identificação do dano é feita comparando-se as variações da tensão rms da resposta no tempo que um transdutor piezelétrico de PZT, colado na estrutura, fornece para cada frequência do sinal de excitação. Portanto, o sistema proposto não é limitado pela frequência de amostragem, dispensa algoritmos da transformada de Fourier e não exige um computador para processamento, operando de forma autônoma. Um protótipo de baixo custo usando circuitos integrados, um sintetizador digital e um microcontrolador foi construído e testado através de experimentos em estruturas de alumínio para a faixa de frequências a partir de 3 kHz até 50 kHz com boa precisão e estabilidade / Structural health monitoring (SHM) based on electromechanical impedance (EMI) technique has been developed as a promising tool for identifying structural damage. Typical applications in SHM based on EMI generally use high-cost commercial impedance analyzers or measurement systems based on frequency response function (FRF). Besides the high cost, the requirements for storage and/or data processing of these instruments are prohibitive features for many applications. Recent studies show that the exact value of the electromechanical impedance is not required for damage detection. Thus, this work presents a SHM system that can detect damage in structures only monitoring the changes in the voltage of the transducer. The proposed system is portable, autonomous, fast, versatile, low-cost and replaces efficiently commercial instruments in the damage detection stage. The identification of damage is done by comparing the variations in the rms voltage of time response signals from a piezoelectric transducer, such as PZT, bonded to the structure. Different time response signals are obtained for each frequency of the excitation signal. Therefore, the proposed system is not limited by the sampling frequency, dispenses Fourier transform algorithms and does not require a computer for processing, operating autonomously. A low-cost prototype using integrated circuits, a microcontroller and a digital synthesizer was built and tested through experiments with aluminum structures for frequencies ranging from 3 kHz to 50 kHz with good accuracy and stability

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-03-22Bitstream added on 2014-06-13T18:21:16Z : No. of bitstreams: 1 tebaldi_a_me_ilha.pdf: 2161680 bytes, checksum: 3d261c29fd3aac533dd79cedd2e48b90 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A tecnologia de materiais inteligentes se tornou uma área de crescente interesse para o desenvolvimento de estruturas que podem incorporar atuadores e sensores capazes de detectar falhas. Extensivas investigações têm sido focadas na tecnologia que integra materiais inteligentes no monitoramento das condições de sistemas. Vários estudos têm sido realizados na área de identificação de sistemas mecânicos e há uma tendência de introduzir otimização em projetos de monitoramento de sinais que permitirá automatização do processo e caracterização de falhas para sistemas complexos. O problema de identificação de variáveis ou detecção de falhas em sistemas mecânicos é uma classe de problemas inversos e, portanto, não apresenta uma solução única. O problema inverso consiste em determinar as causas baseando-se na observação dos efeitos. Nos problemas inversos os parâmetros de falha (comprimento de trinca e/ou localização) podem ser calculados no domínio da freqüência ou do tempo. A metodologia proposta neste trabalho utiliza dados no domínio da freqüência, e utiliza, em uma primeira etapa, o método da impedância elétrica para se determinar a localização das falhas. Numa segunda etapa é realizada a quantificação da intensidade de falhas, usando algoritmos genéticos. Algoritmos genéticos (AG) são processos de otimização baseados nos princípios de evolução natural. Um AG simula um processo de adaptação em uma população inicial de indivíduos através de operadores genéticos artificiais em cada geração. Em condições de otimização, cada indivíduo da população é codificado em um cromossomo, que representa uma solução genérica para o problema, enquanto a adaptação individual é avaliada por uma função de aptidão. / Smart material technology has become an area of increasing interest for the development of structures that are able to incorporate actuator and sensor capabilities for fault detection. Extensive investigations have been focused on integrating smart material technology into health monitoring systems. Several studies have been accomplished in the area of identification of mechanical systems and there is a tendency of introducing optimization in projects of signals monitoring, which would allow automation in the process and characterization of faults, even for complex systems. The problem of variables identification or damage detection in mechanical systems is a class of inverse problem and, therefore, it doesn't present a unique solution. The inverse problem consists in determining the causes based on some observation of their effects. In inverse problems the damaged parameters (crack length and/or location) can be calculated in frequency or time domain. The proposal methodology is based on frequency domain, and it uses, in a first stage, the method of electric impedance to determine the location of the faults. Later on takes place the quantification of the fault intensities, in a second stage, by using genetic algorithms. Genetic algorithms (GA) are optimization processes based on principles of natural evolution. A GA simulates an adaptation process taking an initial population of individuals and applying artificial genetic operators in each generation. In optimization conditions, each individual of the population is coded in a string or chromosomes, which represents a trial solution for a certain problem, while the individual adaptation is evaluated through a fitness function.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-01-08Bitstream added on 2014-06-13T18:40:52Z : No. of bitstreams: 1 baptista_fg_dr_ilha.pdf: 1105245 bytes, checksum: d9df8c940603a26591e01168eaac4aaa (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A técnica da impedância eletromecânica (E/M) tem sido amplamente pesquisada para o desenvolvimento de sistemas de SHM (Structural Health Monitoring – monitoramento de integridade estrutural) em diversas aplicações. Embora existam muitos trabalhos que indiquem a eficiência e a viabilidade dessa técnica, alguns problemas práticos em aplicações reais ainda precisam ser investigados. A medição da impedância elétrica, etapa básica da técnica, geralmente é realizada por instrumentos comerciais volumosos, pesados e de alto custo, características proibitivas para muitas aplicações. A seleção da faixa de frequência em que a impedância deve ser medida para assegurar boa sensibilidade ao dano é feita por métodos de tentativa e erro ou por metodologias que utilizam dados medidos em uma quantidade considerável de testes. Além disso, o dimensionamento dos transdutores é feito sem um embasamento teórico, independentemente das características da estrutura monitorada. Neste trabalho é proposto um sistema de medição de impedância elétrica rápido, versátil e de baixo custo que substitui com eficiência os instrumentos comerciais. A partir de um circuito eletromecânico equivalente, o efeito de carregamento do transdutor devido à estrutura monitorada foi analisado. A análise do efeito de carregamento permite dimensionar corretamente o transdutor de acordo com a estrutura monitorada e assegurar um bom desempenho do sistema. O circuito eletromecânico também foi utilizado para determinar, teoricamente, as faixas de frequência em que o transdutor tem boa sensibilidade e auxiliar na seleção da faixa de frequência adequada para a detecção de danos estruturais. Todas as metodologias propostas foram verificadas através de experimentos em estruturas de alumínio e houve uma boa concordância entre os resultados teóricos e experimentais / The electromechanical (E/M) impedance technique has been widely studied for the development of Structural Health Monitoring (SHM) systems in various applications. Although there are many studies indicating the effectiveness and feasibility of this technique, some practical issues in real applications yet should be investigated. The electrical impedance measurement, basic stage of the technique, is usually performed by bulky, heavy and expensive instruments; these features are prohibitive for many applications. The selection of the frequency range in which the electrical impedance must be measured to ensure good sensitivity for damage detection is performed by trial and error methods or by methodologies that use measured data in a considerable amount of tests. Furthermore, the design of the transducer is done without theoretical basis, regardless the characteristics of the host structure. In this work, a fast, versatile and low-cost electrical impedance measurement system was developed; the proposed system successfully replaces the conventional instruments. From an equivalent electromechanical circuit, the transducer loading effect due to the host structure was analyzed. The analysis of the loading effect allows the correct design of the transducer according to the host structure for ensure a good performance of the system. The electromechanical circuit was also used to theoretically determine the frequency ranges in which the transducer has good sensitivity and assist in the selection of the suitable frequency range for structural damage detection. All proposed methodologies were validated by experimental tests on aluminum structures and there was a good match between the theoretical and practical results