Resumen de Monitorización de estructuras a fatiga en tiempo real

Natalia García Fernández, Pelayo Fernández Fernández, Manuel Aenlle López

• español

  Todas las estructuras sometidas a cargas dinámicas son susceptibles de sufrir algún tipo de daño o degradación por fatiga.

  Una de las metodologías más utilizadas en el dimensionamiento a fatiga consiste en determinar las tensiones a partir de modelos de cargas de amplitud variable, calcular el espectro de dichas tensiones mediante la técnica del rainflow y evaluar el daño acumulado utilizado la regla de Miner. Las normas suelen considerar modelos simplificados de cargas de amplitud constante, para simplificar los cálculos a fatiga. En este trabajo se presenta una metodología para estimar tensiones en diferentes puntos de una estructura, utilizando medidas experimentales (aceleraciones, velocidades o desplazamientos) en un número limitado de puntos, y parámetros modales (numéricos o experimentales), con el objeto de reducir la incertidumbre asociada a las tensiones existentes en cada punto de la estructura. Si la estimación de las tensiones se realiza en tiempo real se puede realizar una monitorización a fatiga de la estructura, es decir, calcular el daño acumulado a lo largo del tiempo, aportando información valiosa para estimar la vida remanente de estructuras en servicio. Esta metodología presenta, además, la ventaja de ser fácilmente combinable con otras técnicas de detección de daño basadas en análisis modal operacional (OMA).

• English

  All structures subjected to dynamic loads are prone to some type of fatigue damage or degradation. One of the most commonly used methodologies in fatigue design consists of determining the stresses time histories from variable amplitude load models, calculating the stress spectrum using the rainflow technique and evaluating the total fatigue damage using Miner's rule. To simplify the calculations, the standards often consider simplified constant amplitude loading histories. In order to reduce the uncertainty associated with the stresses at each point of the structure, this paper presents a methodology to estimate stresses at different points of a structure, using experimental measurements (accelerations, velocities or displacements) at a limited number of points, and modal parameters (numerical or experimental). If stresses are estimated in real time, it is possible to perform fatigue monitoring of the structure, i.e. to calculate the accumulated damage over time, providing valuable information for estimating the remaining life of structures in service. This methodology also has the advantage of being combinable with other damage detection techniques based on operational modal analysis (OMA).