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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16392
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Estimação de parâmetros constitutivos viscoelásticos de vigas sanduíches a partir de respostas dinâmicas via inferência bayesiana |
Título(s) alternativo(s): | Viscoelastic constitutive parameters estimation of sandwich beams from dynamics responses via Bayesian inference |
Autor: | Sá, Lucas de Oliveira ![]() |
Primeiro orientador: | Stutz, Leonardo Tavares |
Primeiro membro da banca: | Knupp, Diego Campos |
Segundo membro da banca: | Castello, Daniel Alves |
Terceiro membro da banca: | Matt, Carlos Frederico Trotta |
Resumo: | O presente projeto aborda o problema inverso de estimação de parâmetros constitutivos viscoelásticos de vigas sanduíches de três camadas. Para isso, desenvolve-se um modelo de elementos finitos que descreve o comportamento do material viscoelástico por meio de variáveis internas de deslocamentos anelásticos. O problema inverso é formulado segundo a Inferência Bayesiana, na qual os parâmetros de interesse são considerados variáveis aleatórias e o objetivo consiste na determinação de suas propriedades estatísticas. Isto é feito com o método de Monte Carlo via Cadeia de Markov Transicional. Ele obtém amostras de funções densidades de probabilidade intermediárias, convergindo, gradualmente, para a distribuição alvo. Assim como o problema direto associado, ele é implementado em linguagem Matlab, por meio do software Matlab R2018b. Os resultados obtidos mostram que o método empregado amostra as densidades de probabilidades dos parâmetros do modelo de forma satisfatória, mesmo com a presença de um nível considerável de ruído na resposta experimental simulada. Além disso, fornece uma estimativa para a evidência de modelo. Com a evidência, realiza-se um estudo inicial de comparação de modelos, variando-se a quantidade de campos anelásticos. Conforme esperado, o modelo com dois campos é penalizado, apesar de fornecer bons ajustes para a resposta da viga. Isto porque apenas um campo anelástico é necessário para o referido ajuste. Também é ilustrada a influência da informação a priori sobre os cálculos da evidência do modelo e de sua probabilidade a posteriori. |
Abstract: | The present project addresses the inverse problem of the viscoelastic constitutive parameters estimation of three-layered sandwich beams. For this, it is developed a finite element model that describes the behavior of the viscoelastic material by means of internal variables of anelastic displacements. The inverse problem is formulated according to the Bayesian Inference, in which the parameters of interest are considered as random variables and the objective is to determine their statistical properties. This is done with the Transitional Markov Chain Monte Carlo Method. It takes samples of intermediate probability density functions, gradually converging to the target distribution. As well as the associated direct problem, it is implemented in Matlab language, using the Matlab R2018b software. The results obtained show that the employed method samples the probability densities of the model parameters satisfactorily, even in the presence of a considerable level of noise in the simulated experimental response. In addition, it provides an estimate for the model evidence. With the evidence, an initial model comparison study is carried out, varying the amount of anelastic fields. As expected, the model with two fields is penalized, despite providing good adjustments for the beam response. This is because only one anelastic field is necessary for said adjustment. It is also illustrated the influence of a priori information on the calculations of the model evidence and its a posteriori probability. |
Palavras-chave: | Viscoelastic damping Sandwich beams Bayesian Inference Parameters estimation Models comparison Transitional Markov Chain Monte Carlo method Amortecimento viscoelástico Vigas sanduíches Inferência Bayesiana Estimativa de parâmetro – Métodos de simulação Comparação de modelos Monte Carlo, Métodos de Elementos finitos – Soluções numéricas Problemas inversos (Equações diferenciais) - Modelos matemáticos Markov, Processos de |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional |
Citação: | SÁ, Lucas de Oliveira. Estimação de parâmetros constitutivos viscoelásticos de vigas sanduíches a partir de respostas dinâmicas via inferência bayesiana. 2020. 91 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem Computacional) - Instituto Politécnico, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2020. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16392 |
Data de defesa: | 2-Mar-2020 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Modelagem Computacional |
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Dissertação - Lucas de Oliveira Sa - 2020 - Completa.pdf | 6,14 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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