Identyfikacja uszkodzeń wielokrotnych konstrukcji mechanicznych z wykorzystaniem modeli zredukowanych

• Autorzy: Szopa K.

Warianty tytułu

EN

Multiple damage identification of mechanical constructions using reduced models

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ważnym, z punktu widzenia diagnostyki wibroakustycznej, jest możliwość zastosowania metod redukcji w procesie identyfikacji uszkodzeń. Powszechnie stosowana metoda redukcji statycznej Guyana daje wyniki poprawne tylko dla częstotliwości bliskiej zeru, stąd w pracy sprawdzono możliwość zastosowania innych metod redukcji (m.in. statycznej i dynamicznej metody IRS, metod iteracyjnych, ekwiwalentnych) w identyfikacji uszkodzeń wielokrotnych konstrukcji na podstawie własności dynamicznych obiektu. Obiektem badań, dla którego zweryfikowano model matematyczny identyfikacji poprzez eksperyment cyfrowy, jest uproszczony model konstrukcji wsporczej napowietrznej linii elektroenergetycznej, charakteryzujący się złożoną geometrią i dużą liczbą nieznanych parametrów, szczególnie w stosunku do liczby wirtualnych punktów pomiarowych.

EN

It is important from the point of view of vibroacoustic diagnostics to be able to apply reduction methods in the damage identification process. The commonly used Guyan static reduction method gives correct results only for near-zero frequencies, hence in this paper the possibility of using other reduction methods (e.g. static and dynamic IRS method, iterative methods, equivalent method) in the multiple damage identification, based on dynamic properties of an object were tested. The research object, for which the mathematical model of identification process was verified by numerical experiment, is a simplified model of the supporting structure of the overhead power line, characterized by complex geometry and a large number of unknown parameters, especially in relation to the number of virtual measurement points.

Słowa kluczowe

PL

diagnostyka; wibroakustyka; metoda elementów skończonych

EN

diagnostics; vibroacoustics; finite element method

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 35, nr 66
• Strony: 62--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Szopa K.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Katedra Systemów Energetycznych i Urządzeń Ochrony Środowiska

Bibliografia

• 1. Chen H.-P.: Application of regularization methods to damage detection in large scale plane frame structures using incomplete noisy modal data. „Engineering Structures” 2008, 11, Vol. 30, p. 3219–3227.
• 2. Escobar J. A., Sosa J. J., Gomez, R.: Structural damage detection using the transformation matrix. „Computers & Structures” 2005, 4, Vol. 83, p. 357–368.
• 3. Friswell M. I., Garvey S. D., Penny J. E. T.: Model reduction using dynamic and iterated IRS techniques. „Journal of sound and vibration” 1995, 2, Vol. 186, p. 311–323.
• 4. Friswell M. I., Inman D. J., Pilkey D. F.: Direct updating of damping and stiffness matrices. „AIAA journal” 1998, 3, Vol. 36, p. 491–493.
• 5. Gordis J. H.: An analysis of the improved reduced system (IRS) model reduction procedure. 10th International Modal Analysis Conference 1992, p. 471–479.
• 6. Guyan R. J.: Reduction of stiffness and mass matrices. „AIAA journal” 1965, 2, Vol. 3, p. 380–380.
• 7. Kidder R. L.: Reduction of structural frequency equations. „AIAA journal” 1973, 6, Vol. 11, p. 892–892.
• 8. Lam H.-F., Yin T.: Dynamic reduction–based structural damage detection of transmission towers: Practical issues and experimental verification, „Engineering Structures” 2011, Vol. 33, p. 1459–1478.
• 9. Liu F. S., et al.: Model Updating and Damage Detection Using Cross Model Cross Mode Method for 3D Frame Structures. „Advanced Materials Research” 2011, Vols. 243-249, p. 5369–5373.
• 10. Majumder L., Manohar C. S.: Nonlinear reduced models for beam damage detection using data on moving oscillator–beam interactions. „Computers & Structures” 2004, 2, Vol. 82, p. 301–314.
• 11. O'Callahan J. C.: A procedure for an improved reduced system (IRS) model. Proceedings of the 7th international modal analysis conference. Schenectady, NY: Union College, 1989, p. 17–21.
• 12. O'Callahan J. C., Avitabile P., Riemer R.: System equivalent reduction expansion process (SEREP). Proceedings of the 7th international analysis conference. Schenectady, NY: Union College, 1989, p. 29–37.
• 13. Shi Z. Y., Law S. S., Zhang L. M.: Structural damage localization from modal strain energy change. „Journal of Sound and Vibration” 1998, 5, Vol. 218, p. 825–844.
• 14. Uhl T.: Wspomaganie komputerowe CAD CAM. Komputerowo wspomagana identyfikacja modeli konstrukcji mechanicznych. Warszawa: WNT, 1997.
• 15. Yin T., Wang W.-B., Chow H. M., Zhu H.-P.: Dynamic reduction-based structural damage detection of transmission tower utilizing ambient vibration data. „Engineering Structures” 2009, 9, Vol. 31, p. 2009–2019.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).