"Rekonstruowanie" zmian sztywności belki poprzez pomiary kąta obrotu jej osi

• Autorzy: Zembaty Z. , Kokot S. , Bobra P.

Warianty tytułu

EN

"Reconstruction" of beam stiffness variations by measuring rotations of its axis

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca dotyczy eksperymentalnej weryfikacji możliwości zastosowania pomiarów rotacji osi belki w celu monitorowania zmian jej sztywności. Aby obliczać zmiany sztywności belki na podstawie obserwacji jej drgań wykorzystano metody optymalizacyjne, a w szczególności algorytmy genetyczne i lokalną minimalizację Levenberga Margquardta. Wyniki pomiarów potwierdziły zwiększoną efektywność pomiarów prędkości rotacji osi belki względem tradycyjnych metod wykorzystujących pomiary przyspieszeń translacyjnych.

EN

The paper presents preliminary results of experimental evaluation of the effectiveness of measuring rotations of beam axes in Structural Health Monitoring (SHM), in particular in “reconstructing” distributions of stiffness changes by measuring their harmonic vibrations. The experiment on small plexi models proved particular effectiveness of measuring rotation rates over classic translational acceleration amplitudes. Such methods of SHM, aiming at reconstructing stiffness distributions is particularly needed for some civil engineering structures for which the localized damage is difficult to define (e.g. reinforced concrete beams and frames or masonry structures).

Słowa kluczowe

PL

drganie; obroty; zadanie odwrotne; detekcja; zmiana sztywności; monitorowanie; stan konstrukcji

EN

vibration; rotation; inverse problem; detection; stiffness changes; monitoring; structural health

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2012
• Tom: z. 59, nr 3/II
• Strony: 437--444
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il.

Twórcy

autor

Zembaty Z.

autor

Kokot S.

autor

Bobra P.

• Politechnika Opolska,

Bibliografia

• [1] Uhl Tadeusz, Komputerowo wspomagana identyfikacja modeli konstrukcji mechanicznych, WNT, Warszawa, 1997
• [2] Wilde Krzysztof, Modal Diagnostics of Civil Engineering Structures, Wydawnictwa Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 2008.
• [3] Zembaty Z., Kowalski M., Pospisil S., Dynamic identification of a reinforced concrete frame in progressive states of damage, Engineering Structures, vol.28, 2006, pp.668-681.
• [4] Gladwell G.M.L., Inverse Problems in Vibration, Martinus Noordhoff, (1986).
• [5] Zembaty Z., Kokot S., Monitorowanie zmian sztywności przestrzennych konstrukcji prętowych poprzez pomiary ich drgań harmonicznych, Materiały 56 Konferencji Naukowej Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN oraz Komitetu Nauki PZITB, Kielce-Krynica, 19-24 września 2010, "Problemy naukowo-badawcze budownictwa", s. 883-890;
• [6] Kokot S. and Zembaty Z., Damage reconstruction of 3d frames using genetic algorithms with Levenberg-Marquardt local search, Soil Dynamics & Earthquake Engineering, vol.29, 2009, pp.311-323
• [7] Kokot S., Zastosowanie algorytmów genetycznych do identyfikacji rozkładów uszkodzeń w układach belkowo-ramowych poprzez pomiary ich drgań (rozprawa doktorska), Wydział Budownictwa Politechniki Opolskiej, Opole 2007, s.1-216.
• [8] Kokot S. and Zembaty Z., Vibration based stiffness reconstruction of beams and frames by observing their rotations under harmonic excitations - a numerical analysis, Engineering Structures, vol.31, 2009, pp.1581-1588
• [9] Meydan T., Recent trends in linear and angular accelerometers, Sensors and Actuators A, vol.59, 1997, pp. 43-50
• [10] Capecchi D., Vestroni F., Monitoring of structural systems by using frequency data, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 28, 1999, p. 447–461.
• [11] Liu G.R., Chen S.C., A Novel Technique for Inverse Identification of Distributed Stiffness Factor in Structures, Journal of Sound and Vibration, Vol. 254, 2002, p. 823-835.
• [12] Ren W.-X., De Roeck G., Structural Damage Identification using Modal Data. II: Test Verification, Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol.128, 2002, p. 96-104.