SHM system based on impedance measurements

• Autorzy: Martowicz A. , Rosiek M. , Uhl T.

Warianty tytułu

PL

System monitorowania stanu konstrukcji działający w oparciu o pomiary impedancji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of laboratory testing procedure applied for the SHM system developed at AGH-UST Department of Robotics and Mechatronics, Poland. Experimental setup has allowed for the measurement of electromechanical impedance with piezoelectric transducers bonded on an aluminum panel. In the paper there are presented the principle of nondestructive testing based on the impedance measurement, the description of developed SHM system and the results of performed experiments. It is shown how local changes introduced into the panel properties influence measured electromechanical impedance.

PL

Artykuł przedstawia wyniki testów laboratoryjnych przeprowadzonych dla systemu monitorowania stanu technicznego konstrukcji opracowanego w Katedrze Robotyki i Mechatroniki AGH w Krakowie. Zbudowane stanowisko pomiarowe umożliwiło pomiar impedancji elektromechanicznej za pomocą przetworników piezoelektrycznych przytwierdzonych do aluminiowej płyty. W artykule opisano metodę realizacji nieniszczących testów bazujących na pomiarach impedancji, przedstawiono opracowany system monitorowania oraz wyniki uzyskane w przeprowadzonych eksperymentach. Przedstawiono wpływ lokalnych zaburzeń własności płyty na zmierzone wartości impedancji elektromechanicznej.

Słowa kluczowe

EN

SHM; piezoelectric transducer; electromechanical impedance

PL

monitorowanie stanu konstrukcji; przetwornik piezoelektryczny; impedancja elektromechaniczna

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 3(59)
• Strony: 3--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Martowicz A.

autor

Rosiek M.

autor

Uhl T.

• AGH University of Science and Technology, Department of Robotics and Mechatronics al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland, tel. [phone], fax. [phone],

Bibliografia

• [1] Park G., Inman D.J.: Structural health monitoring using piezoelectric impedance measurements. Phil. Trans. R. Soc. A, 365, pp. 373-392, 2007.
• [2] Giurgiutiu V.: Structural Health Monitoring with Piezoelectric Wafer Active Sensors. Elsevier Academic Press, Amsterdam; Boston, 2008.
• [3] Klepka A., Ambroziński Ł.: Selection of piezoceramic sensor parameters for damage detection and localization system. Diagnostyka, 4, 56, 2010.
• [4] Sun F.P., Chaudhry Z., Liang C., Rogers C.A.: Truss structure integrity identification using PZT sensor-actuator. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 6, pp. 134-139, 1995.
• [5] Rosiek M., Martowicz A., Uhl T., Stępiński T., Łukomski T.: Electromechanical impedancje method for damage detection on mechanical structures. Proceedings of 11th IMEKO TC 10 workshop on Smart diagnostics of structures, Krakow, October 18-20, 2010.
• [6] Ayres J.W., Lalande F., Chaudhry Z., Rogers C.A.: Qualitative impedance-based health monitoring of civil infrastructures. Smart Materials and Structures, 7, pp. 599-605, 1998.
• [7] Chiu W.K., Koh Y.L., Galea S.C., Rajic N.: Smart structure application in bonded repairs. Composite Structures, 50, pp. 433-444, 2000.
• [8] Fasel T.R., Sohn H., Park G., Farrar C.R.: Active Sensing using Impedance-based ARX Models and Extreme Value Statistics to Damage Detection. Earthquake Engineering & Structural Dynamics Journal, 34, 7, pp. 763-785, 2005.
• [9] Park S., Inman D. J., Yun Ch-B.: An outlier analysis of MFC-based impedance sensing data for wireless structural health monitoring of railroad tracks. Engineering Structures, 30, pp. 2792-2799, 2008.
• [10] Tseng K.K., Wang L.: Smart piezoelectric transducers for in situ health monitoring of concrete, Smart Materials and Structures, 13, pp. 1017-1024, 2004.
• [11] Wait J.R., Park G., Farrar Ch.R.: Integrated Structural Health Assessment using Piezoelectric Active Sensors, Shock and Vibration, 12, 6, pp. 389-405, 2005.
• [12] Park G., Kabeya K., Cudney H.H., Inman D.J.: Impedance-based Structural Health Monitoring for temperature varying applications. JSME International Journal, Series A, 42, 2, 1999.
• [13] The international standard IEC 60529 Degrees of protection provided by enclosures (IP Code).