
Mario Venturi
Algoritmi per il monitoraggio strutturale - Implementazione di metodologie OMA in linguaggio python = Algorithms for Structural Health Monitoring – Implementation of OMA Methodologies in Python Language.
Rel. Gabriele Bertagnoli, Luca Giordano, Mario Ferrara. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Civile, 2025
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- Tesi
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Abstract: |
Il presente lavoro di tesi affronta la crescente necessità di strumenti efficaci per il monitoraggio dell'integrità strutturale (SHM), un tema di particolare rilevanza nel contesto italiano, caratterizzato da un vasto patrimonio infrastrutturale soggetto a invecchiamento e a eventi naturali. L’obiettivo principale è stato lo sviluppo di una soluzione software accessibile, modulare e robusta per l’Analisi Modale Operativa (OMA), capace di fornire una valutazione affidabile dello stato di salute delle strutture in condizioni operative reali. A tal fine, è stato intrapreso un percorso di approfondimento teorico e pratico delle principali metodologie OMA, che ha permesso di acquisire una solida comprensione dei modelli dinamici e dei metodi di identificazione modale. Parallelamente, è stato sviluppato un software in linguaggio Python, progettato secondo un’architettura orientata agli oggetti per garantire modularità del codice. L’applicativo implementa tecniche sia nel dominio della frequenza, come il Basic Frequency Domain (BFD) e la Frequency Domain Decomposition (FDD), sia nel dominio del tempo, mediante la Stochastic Subspace Identification (SSI). La validazione è stata condotta su due casi studio reali, relativi a un ponte a cassone e a un ponte ad arco. I risultati dimostrano la capacità del software di estrarre correttamente i parametri modali, quali frequenze naturali, rapporti di smorzamento e forme modali, a partire da segnali vibrazionali acquisiti in situ. L’applicazione pratica delle tecniche sviluppate ha portato alla realizzazione di uno strumento completo, implementando funzionalità di preprocessing dei dati e visualizzazione interattiva in 2D e 3D delle deformate, oltre alla possibilità di tracciare l’evoluzione temporale dei parametri identificati. L’analisi critica dei risultati ottenuti suggerisce che il software uno strumento valido nel campo dell’SHM, in grado di fornire informazioni affidabili sul comportamento dinamico e sulle condizioni delle strutture. L’esperienza maturata ha inoltre messo in luce alcune criticità operative, come la corretta interpretazione dei poli identificati e la necessità di filtri efficaci per distinguere i modi fisici da quelli spuri, in particolare nel metodo SSI. Questa tesi contribuisce a rendere le tecniche OMA più accessibili e applicabili nel monitoraggio strutturale, offrendo una piattaforma versatile per l’analisi e l’interpretazione dei dati sperimentali. Oltre al consolidamento delle competenze teoriche, il lavoro di tesi ha offerto l’opportunità di affrontare concretamente tutte le fasi del processo di sviluppo di un software ingegneristico, integrando l’ideazione, la progettazione e l’applicazione pratica. |
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Relatori: | Gabriele Bertagnoli, Luca Giordano, Mario Ferrara |
Anno accademico: | 2024/25 |
Tipo di pubblicazione: | Elettronica |
Numero di pagine: | 140 |
Soggetti: | |
Corso di laurea: | Corso di laurea magistrale in Ingegneria Civile |
Classe di laurea: | Nuovo ordinamento > Laurea magistrale > LM-23 - INGEGNERIA CIVILE |
Aziende collaboratrici: | NON SPECIFICATO |
URI: | http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/35874 |
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