Wykorzystanie sygnału wibroakustycznego w diagnostyce struktur sprężonych

• Autorzy: Radkowski S. , Szczurowski K.

Warianty tytułu

EN

Use of vibroacoustic signals for diagnosis of prestressed structures

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the issue of assessment of the technical condition of a prestressed structure while particularly underscoring the possibilities offered by amplitude modulation effects which are found in the observed vibroacoustic signal. The basis for such an approach is the thesis that change of distribution of stress in the cross-section of a prestressed structure is accompanied by a measurable change of the parameters of a vibroacoustic signal.The thesis stems from the assumption that the condition of prestressing of a structure, as it is being bent, is accompanied by the phenomenon of dispersion and hence of the change of wave propagation parameters, especially the occurrence of a measurable difference between the values of phase and group velocities.Analysis of the relations between the state of stress and the values of phase and group velocities creates the possibilities of developing the reverse diagnostic models and determining the quantitative changes of such parameters of technical condition as compressive forces, Young's modul or the stress in the structure. The paper has been developed on the basis of the author's Ph.D. thesis.

PL

W pracy przedstawiono zagadnienie oceny stanu technicznego struktury sprężonej ze szczególnym uwypukleniem możliwości wykorzystania efektów modulacji amplitudowej występujących w obserwowanym sygnale wibroakustycznym. Podstawą takiego podejścia jest teza że zmianie rozkładu naprężeń w przekroju poprzecznym struktury sprężonej towarzyszy mierzalna zmiana parametrów sygnału wibroakustycznego.Wynika ona z założenia, że wraz z wywołaniem stanu sprężenia wstępnego w zginanej konstrukcji zachodzi zjawisko dyspersji, a tym samym zmiana parametrów propagacji fali, w szczególności występowanie mierzalnej różnicy wartości prędkości fazowej i grupowej.Analiza relacji między stanem naprężeń a wartościami prędkości fazowej i grupowej stwarza możliwość budowania diagnostycznych modeli odwrotnych i wyznaczania ilościowych zmian takich parametrów stanu technicznego, jak siły sprężające, moduł Younga czy naprężenia panujące w konstrukcji. Praca powstała na podstawie rozprawy doktorskiej autora.

Słowa kluczowe

EN

technical diagnosis; amplitude modulation; group velocity; phase velocity; prestressed structures

PL

diagnostyka techniczna; modulacja amplitudowa; prędkość grupowa; prędkość fazowa; konstrukcje sprężone

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 14, No. 1
• Strony: 84--91
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Radkowski S.

autor

Szczurowski K.

• Institute of Vehicles Warsaw University of Technology, ul. Narbutta nr 84, 02-524 Warszawa, Polska,

Bibliografia

• 1. Burdekin F M, John D G, Payne P A , Locke C, Smith T A, Simm K and Dawson J L. Non-destructive methods for field inspection of embedded or encased high strength steel rods and cables - Phase I NCHRP Project 10 - 30(1), University of Manchester. 1986.
• 2. Gałęzia A, Mączak J, Radkowski S, Szczurowski K. A method of stress distribution assessment in prestressed structures, 7th International Seminar on Technical System Degradation Problems, Liptovský Mikuláš 200; 39-40
• 3. Gałęzia A, Mączak J, Radkowski S, Szczurowski K. wspólautorzy rozdziału 3.5.5: Amplitude modulation for diagnosis of the stste of prestressed structures w Rob POLDER i inni: COST ACTION 534. New materials, Systems, Methods and Concepts for Prestressed Conrete Structures. Final report COST Office, Brussels, 2009; 194÷202,
• 4. Gołaski L, Świt G. Acoustic non-destructive techniques as a new method for evaluation of damages in prestressed concrete structures: failure of concrete structures. Second Workshop of COST on NTD assessment and new systems in prestressed concrete structures, COST Action 534 New materials and systems for prestressed concrete structures. Kielce, 2005; 151 - 159..
• 5. Graff K F Wave motion in elastic solids. New York: Dover Publications. Inc. 1991
• 6. Jurkiewicz A, Micek P, Apostoł M, Grzybek D. O potrzebie monitorowania procesu sprężenia konstrukcji mostowych. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability,2008;1: 17-22
• 7. Krause M, Wiggenhauser H. Ultrasonic pulse echo technique for concrete elements rusing synthetic aperture. UTonline Application Workshop, NDTnet - May 1997, Vol.2 No.05.
• 8. MEMORANDUM OF UNDERSTANDING for the implementation of a European Concerted Research Action designated as COST Action 534: „New materials and systems for prestressed concrete structures” COST Office, Brussels, 2002;
• 9. Moulder J C, Kubovich M W, Uzal E, and James H R. Pulsed Eddy-Current Measurements of Corrosion-Induced Metal Loss: Theory and Experiment. Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. 1995; 14: 2065 - 2072.
• 10. Radkowski S., Szczurowski K. Hilbert transform of vibroacoustic signal of prestressed structure as the basis of damage detection technique Dubrovnik: Proceedings of the Conference on Bridges. 2006; 1075 - 1082.
• 11. Runkiewicz L. Badania Konstrukcji Żelbetowych. Warszawa, Biuro Gamma. 2002
• 12. Sansalone M.J., Streett W.B. The Impact-Echo Method. The Online Journal of Nondestructive Testing & Ultrasonics, NDTnet 1998 February, Vol.3 No.2.
• 13. Suzin, A.M., and Donskoy, D.M. Nonlinear Vibro-Acoustic Nondestructive Testing Technique. NDT & E International Volume 34, Issue 4, 1 June 2001, 231-238