O surgimento de defeitos em componentes dinâmicos tende a produzir alterações nas
forças geradas, que podem ser detectadas por meio de alterações no espectro de
resposta à vibração do equipamento. Compreender as forças que atuam sobre uma
estrutura é extremamente importante, especialmente nos casos em que os pontos de
medição são limitados ou inacessíveis, pois permite avaliar, entre outros fatores, se a
vida útil do componente está comprometida pela condição atual da máquina. Nesses
casos, um problema inverso precisa ser resolvido. As técnicas de Machine Learning
vêm se destacando como uma poderosa ferramenta de predição dentre as soluções
desenvolvidas para esse tipo de problema, sendo cada vez mais aplicadas a
problemas de engenharia. Portanto, este trabalho tem como objetivo avaliar diferentes
modelos de aprendizado de máquina para a identificação de forças atuando em um
sistema composto por uma placa suspensa, com base em dados de vibração medidos.
Nesse sentido, um modelo computacional foi gerado e calibrado usando respostas de
vibração medidas em laboratório. Um banco de dados robusto foi criado usando a
Metodologia de Superfície de Resposta em conjunto com o Design of Experiment
(DOE) e, em seguida, utilizado para avaliar a capacidade dos modelos de aprendizado
de máquina em prever a localização, frequência de excitação, magnitude e número
de forças que atuam na estrutura. Entre os seis modelos de aprendizado de máquina
avaliados, o k-NN foi capaz de prever os parâmetros das forças com um erro de
0,013%, e as florestas aleatórias com um erro máximo de 0,2%. A inovação do estudo
está na aplicação do método proposto para identificação de parâmetros em sistemas
multiforças.
Artigo Publicado em Periódico Qualis A2:
Pinheiro, G.d.S.; Setúbal, F.A.d.N.; Nunes, M.V.A; Filho, S.d.S.C.; Mesquita, A.L.A. Comparative Analysis of Machine Learning Techniques for Identifying Multiple Force Systems from Accelerometer Measurements. Sensors 2024, 24, 6675.