Abbiamo sviluppato un sistema di monitoraggio strutturale e di analisi predittiva altamente innovativo. Si basa sulla creazione, la calibrazione e la visualizzazione in cloud di un gemello digitale. Il sistema si rivolge al monitoraggio della salute strutturale e si applica a ponti, gallerie, dighe, edifici ma anche a pendii montani.
Come funziona il sistema
Utilizzando una serie appropriata di sensori, il sistema acquisisce continuamente dati in termini di spostamenti, deformazioni, vibrazioni, temperature, gradi di corrosione ecc. dalla struttura reale. Quindi, sulla base delle misure dettagliate, vengono automaticamente eseguite simulazioni numeriche avanzate agli elementi finiti.
Il modello virtuale viene calibrato iterativamente mediante l’analisi inversa, riducendo al minimo la discrepanza tra le misure e i calcoli. In questo modo, il modello virtuale diventa un vero e proprio gemello digitale della struttura reale. Ciò consente di prevedere il comportamento futuro della struttura, di ottimizzare le ispezioni, di ridurre al minimo il rischio di danni o di collasso strutturale e di prolungare la vita utile della struttura.
Obiettivi e possibilità
L’obiettivo principale è che il modello virtuale diventi un “gemello” fedele della struttura reale. Per ottenere ciò, si utilizzano algoritmi di ottimizzazione e procedure di analisi inversa. Inoltre, grazie alla potenza del cloud computing, l’aggregazione digitale dei dati e le informazioni sulla struttura sono massimizzate.
Questo è possibile soprattutto grazie alla nostra piattaforma basata sul cloud WeStatiX. Di conseguenza, è possibile analizzare il modello strutturale e i risultati da qualsiasi dispositivo dotato di connessione a Internet. Inoltre, è utilizzabile direttamente nel browser e da qualsiasi dispositivo connesso a Internet, compresi smartphone e tablet.
Grazie all’ intelligenza artificiale il gemello “impara” progressivamente, fino a consentire analisi predittive. Ciò significa prevedere il comportamento futuro della struttura con un’elevata affidabilità e una metodologia oggettiva per valutare lo stato della struttura.
In particolare, questo approccio non si basa solo sulla valutazione di singoli individui. Il punto di forza di questa tecnologia digitale è la flessibilità. In altre parole, più informazioni vengono rese disponibili, più il gemello viene calibrato in modo rapido e preciso.
Applicazione di successo del modello
Il sistema è già stato applicato con ottimi risultati, ad esempio a un ponte autostradale in Austria, una struttura in cemento armato precompresso lunga oltre 230 metri.
L’interesse per questa tecnologia innovativa è grande, come sottolineato anche dalla rivista economica italiana Il Sole 24 Ore. Il giornale ha dedicato un bell’articolo a questo sistema di monitoraggio continuo della salute strutturale e al congresso Bautage Interalpino. L’evento si terrà l’11-12 novembre 2021 a Igls (Austria) e sarà incentrato sull’applicazione dei gemelli digitali per migliorare la sicurezza e la manutenzione delle infrastrutture.
