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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Detecção de imperfeições estruturais via método dos elementos espectrais usando wavelets
Title Alternative: Detection of structural imperfections through spectral element method using wavelets
Author: Silva, Hélio Vitor Cantanhêde da, 1989-
Advisor: Santos, José Maria Campos dos, 1953-
Abstract: Resumo: No presente trabalho, um estudo de propagação de ondas e detecção de imperfeições estruturais em uma barra elementar é feito usando o Método dos Elementos Espectrais usando Wavelets (Wavelet Spectral Finite Element Method - WSFEM). Onde primeiramente foram calculados os valores exatos dos coeficientes de conexões para as wavelets do tipo Daubechies, usando para isso a propriedade de suporte compacto que elas possuem, a equação de onda foi transformada do domínio do tempo para o domínio wavelet. Foi feita a desacoplagem das equações diferenciais ordinárias através de uma análise de autovalores e autovetores. O método WSFEM é muito semelhante ao método do elementos finitos espectrais, (Spectral Element Method - SEM) que usa como base a transformada de Fourier, exceto que ele usa wavelets do tipo Daubechies com suporte compacto. As equações de onda são reduzidas a equações diferenciais ordinárias usando as wavelets de Daubechies, que são ortonormais. Ao contrário de formulação SEM com suposição de periodicidade, o método baseado em wavelet permite imposição de valores iniciais e, portanto, está livre de envolver com problemas do tipo wrap around. Experimentos numéricos são realizados para extrair as características das ondas, isto é, a relação de dispersão e os espectros para o guia de onda unidimensional analisado, foi feita a deteção das imperfeições estruturais para os dois métodos SEM e WSFEM, onde foi feita a modelagem do elemento estrutural junto com um elemento semi-infinito, os resultados são comparados com os da literatura e comparados

Abstract: In the present work, a study of wave propagation and detection of structural imperfections in elementary rod is done using the method (Wavelet Spectral Finite Element Method- WSFEM) based on wavelets. The exact values which were first calculated the coefficients of connections to the wavelets of Daubechies type, using for this the compact support property which were first calculated that they have, the wave equation was transformed from the time domain to the wavelet domain. It was made the decoupling of ordinary differential equations through an analysis of eigenvalues and eigenvectors. The WSFEM method is very similar to the method of spectral finite element (Spectral Element Method - SEM) that uses based on the Fourier transform, except that it uses wavelets of Daubechies type with compact support. The wave equations are reduced to ordinary differential equations using wavelets Daubechies, which are orthonormal. Unlike SEM formulation periodicity assumption, the wavelet-based method allows imposition of initial values and therefore are free to engage with the wrap around type problems. Numerical experiments are performed to extract the characteristics of waves, i.e., the dispersion ratio and the spectra for one-dimensional waveguide analyzed, detection was made of structural imperfections for both SEM and WSFEM methods, where the modeling was taken structural element along with a semi-infinite element, the results are compared with the literature and compared
Subject: Wavelets (Matemática)
Propagação de ondas
Barras (Engenharia)
Análise espectral
Guias de ondas
Editor: [s.n.]
Citation: SILVA, Hélio Vitor Cantanhêde da. Detecção de imperfeições estruturais via método dos elementos espectrais usando wavelets. 2016. 1 recurso online ( 78 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/265693>. Acesso em: 29 ago. 2018.
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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