PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Mode shapes subtraction and wavelet analysis for damage detection

Autorzy
Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Odejmowanie postaci drgań własnych i analiza falkowa do wykrywania uszkodzeń
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
One of the modal parameters that indicate damage in a structure are mode shapes. They can be used both for detection and localization of damage, since their shape is locally disturbed by the potential damage. Their another advantage, comparing with natural frequencies or damping factors, is fact that they are less sensitive to environmental factors like ambient temperature changes. The problem is that for small damages the changes in shape of mode are difficult to be detected. To improve this detectability authors decided to subtract the mode shapes of the damage structure from analogous mode shape of the structure in reference state. Additionally to even more improve the sensitivity of the method and allow for some automation of damage detection, the wavelet analysis was introduced.
PL
Jednym z parametrów modalnych, które pozwalają na wykrycie uszkodzenia w obiekcie są postacie drgań własnych. Mogą być one stosowane zarówno do wykrywania jak i lokalizacji uszkodzenia, ponieważ są tylko lokalnie zaburzane przez potencjalne uszkodzenie. Ich kolejną przewagą w odniesieniu do częstości drgań własnych czy współczynników tłumienia modalnego jest ich znacznie mniejsza wrażliwość na czynniki środowiskowe takie jak zmiana temperatury otoczenia. Problemem natomiast jest fakt, że dla małych uszkodzeń zmiany są niewielkie i dlatego trudne do wykrycia. Aby poprawić tę wykrywalność autorzy zdecydowali się na odejmowanie postaci drgań własnych układu uszkodzonego od analogicznej postaci układu w stanie referencyjnym. Dodatkowo aby ułatwić interpretację wyników i pozwolić na pewnego rodzaju automatyzację działania metody zastosowano analizę falkową.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
31--38
Opis fizyczny
Bibliogr. 22 poz., rys., tab., wykr.
Twórcy
autor
autor
  • AGH University of Science and Technology, Department of Robotics and Mechatronics, al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland, mendrok@agh.edu.pl
Bibliografia
  • [1] Peeters B., Maeck J., De Roeck. G.: “Dynamic Monitoring of the Z24-Bridge: Separating Temperature Effects from Damage,” In Proceedings of the European COST F3 Conference on System Identification and Structural Health Monitoring, pp. 377-386, Madrid, Spain, 2000.
  • [2] Mendrok K., Uhl T.: “The application of modal filters for damage detection”, Smart Structures and Systems, Vol. 6, No. 2, pp. 115-134, 2010.
  • [3] Uhl T.: „Komputerowo wspomagana identyfikacja modeli konstrukcji mechanicznych”, WNT Warszawa, 1997.
  • [4] Natke H.G., Cempel C.,:“Model-Aided Diagnosis Based on Symptoms”, Structural Damage Assessment Using Advanced Signal Processing Procedures, Proceedings of DAMAS ‘97, University of Sheffield, UK, pp. 363-375, 1997.
  • [5] Ahmadian H., Mottershead J.E., Friswell M.I.: “Substructure Modes for Damage Detection,” Structural Damage Assessment Using Advanced Signal Processing Procedures, Proceedings of DAMAS ‘97, University of Sheffield, UK, pp. 257-268, 1997.
  • [6] Ettouney M., Daddazio R., Hapij A., Aly A.: “Health Monitoring of Complex Structures”, Smart Structures and Materials 1999: Industrial and Commercial Applications of Smart Structures Technologies, Proceedings of SPIE, vol. 3,326, pp. 368-379, 1998.
  • [7] Maeck J., De Roeck G.: “Damage Detection on a Prestressed Concrete Bridge and RC Beams Using Dynamic System Identification”, Damage Assessment of Structures, Proceedings of DAMAS 99, Dublin, Ireland, pp. 320-327, 1999.
  • [8] Ho Y.K., Ewins D.J.: “Numerical Evaluation of the Damage Index”, Structural Health Monitoring 2000, Stanford University, Palo Alto, California, pp. 995-1011, 1999.
  • [9] Ho Y.K., Ewins D.J.: “On the Structural Damage Identification with Mode Shapes”, European COST F3 Conference on System Identification and Structural Health Monitoring, Madrid, Spain, pp. 677-686, 2000.
  • [10] Kim J., Ryu Y., Lee B., Stubbs N.: “Smart Baseline Model for Nondestructive Evaluation of Highway Bridges”, Smart Systems for Bridges, Structures and Highways, Proceedings of SPIE, vol. 3043, pp. 217-226, 1997.
  • [11] Zhang L., Quiong W., Link M.: “A Structural Damage Identification Approach Based on Element Modal Strain Energy”, Proceedings of ISMA23, Noise and Vibration Engineering, Leuven, Belgium, 1998.
  • [12] Worden K., Manson G., Wardle R., Staszewski W., Allman D.: “Experimental Validation of Two Structural Health Monitoring Methods,” Structural Health Monitoring 2000, Stanford University, Palo Alto, California, pp. 784-799, 1999.
  • [13] Carrasco C., Osegueda R., Ferregut C., Grygier M.: “Localization and Quantification of Damage in a Space Truss Model Using Modal Strain Energy,” Smart Systems for Bridges, Structures, and Highways, Proceedings of SPIE, vol. 3043, pp. 181-192, 1997.
  • [14] Choi S. Stubbs N.: “Nondestructive Damage Detection Algorithms for 2D Plates”, Smart Systems for Bridges, Structures, and Highways, Proceedings of SPIE, vol. 3043, pp. 193-204, 1997.
  • [15] Rucka M., Wilde K.: “Application of continuous wavelet transform in vibration based damage detection method for beams and plates”, Journal of Sound and Vibration, vol. 297, pp. 536-550, 2006.
  • [16] Krawczuk M, Mieloszyk M., Palacz M., Ostachowicz W.: „Damage Detection of Riveted Structures by Laser Measurements”, Proceedings of the Fourth European Workshop Structural Health Monitoring 2008, Uhl T., Holnicki-Szulc J., Ostachowicz W. Eds., DES{\em tech} Publications, Inc., Lancaster, Pennsylvania, USA, pp. 915-920, 2008.
  • [17] Guan H., Karbhari V. M.: „Improved damage detection method based on Element Modal Strain Damage Index using sparse measurement”, Journal of Sound and Vibration, vol. 309, pp. 465-494, 2008.
  • [18] Jacob P.J., Desforges M.J., Ball A.D.: “Analysis of Suitable Wavelet Coefficients for Identificaiton of the Simulated Failure of Composite Materials,” Structural Damage Assessment Using Advanced Signal Processing Procedures, Proceedings of DAMAS ‘97, University of Sheffield, UK, pp. 31-40, 1997.
  • [19] Naldi G., Venini P.: “Postprocessing Singular Solutions by the Wavelet Transform,” Structural Damage Assessment Using Advanced Signal Processing Procedures, Proceedings of DAMAS ‘97, University of Sheffield, UK, pp. 109-120, 1997.
  • [20] Biemans C., Staszewski W.J., Boller C., Tomlinson G.R., “Crack Detection in Metallic Structures Using Piezoceramic Sensors,” Damage Assessment of Structures, Proceedings of DAMAS 99, Dublin, Ireland, pp. 112-121, 1999.
  • [21] Staszewski W.J., Biemans C., Boller C., Tomlinson G.R.: “Impact Damage Detection in Composite Structures-Recent Advances,” Structural Health Monitoring 2000, Stanford University, Palo Alto, California, pp. 754-763, 1999.
  • [22] Staszewski W.J.: “Structural and Mechanical Damage Detection Using Wavelets”, The Shock and Vibration Digest, vol. 30, no. 6, pp. 457-472. 1998.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BAR0-0060-0023
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.