Effectiveness evaluation of the damage localization with a local spatial filtration under variable external conditions

• Autorzy: Mendrok Krzysztof , Bocheńska Magda , Dworakowski Ziemowit

Identyfikatory

DOI

10.29354/diag/100406

Warianty tytułu

PL

Ocena skuteczności lokalizacji uszkodzeń metodą lokalnej filtracji przestrzennej przy zmiennych warunkach zewnętrznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

One of the biggest issues in damage detection and structural health monitoring is the influence of the ambient conditions changes on the operation of the algorithms. Very often the impact is similar to the one generated by fault and it results in false alarm. A lot of effort was put into trying to make these influences independent. The presented article shows the autonomous method, which allows to distinguish the influence of ambient temperature from damage on local spatial filtration. The idea is tested on both numerical and experimental data.

PL

Jednym z ważniejszych zagadnień w wykrywaniu uszkodzeń i układach monitorowania stanu obiektów jest wpływ zmian warunków zewnętrznych na działanie algorytmu. Bardzo często wspomniane oddziaływanie jest podobne do tego, które jest generowane przez uszkodzenie i może wywoływać fałszywe alarmy. Poświęcono dużo wysiłku w próby uniezależnienia tych wpływów. Prezentowany artykuł prezentuje autonomiczną metodę, która pozwala rozróżniać wpływy temperatury zewnętrznej od uszkodzenia na lokalną filtrację modalną. Pomysł był zweryfikowany przy pomocy danych numerycznych jak i eksperymentalnych.

Słowa kluczowe

EN

ambient temperature; local spatial filter; damage detection; autonomous classification; spatial group measurement

PL

temperatura zewnętrzna; lokalne filtry modalne; wykrywanie uszkodzeń; klasyfikator autonomiczny

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 20, No. 1
• Strony: 55--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mendrok Krzysztof

• AGH University of Science and Technology, Department of Robotics and Mechatronics, al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Bocheńska Magda

• AGH University of Science and Technology, Department of Robotics and Mechatronics, al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Dworakowski Ziemowit

• AGH University of Science and Technology, Department of Robotics and Mechatronics, al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

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. Madrid, Spain. 2000:377-386.
• 2. Furtmuller T, Adam C. Compensation of temperature effects in long-term monitoring of a highway bridge located in the Austrian Alps. Procedia Engineering. 2017; 199: 2078-2083. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.09.477
• 3. Jeong-Tae Kim, Chung-Bang Yun, Jin-Hak Yi, Temperature effects on frequency-based damage detection in plate-girder bridges. KSCE Journal of Civil Engineering. 2003; 7: 725-733.
• 4. Yan A-M, Kerschen G, De Boe P, Golinval J-C. Structural damage diagnosis under varying environmental conditions – part I, II. Mechanical System and Signal Processing. 2005; 19: 847-880.
• 5. Nguyen VH, Mahowald J, Golinval JC, Maas S. Damage detection in civil engineering structure considering temperature effect. Dynamics of Civil Structures. 2014; 4: 187-196.
• 6. Basseville M, Bourquin F, Mevel L, Nasser H, Treyssède F. Handling the temperature effect in vibration monitoring: Two Subspace-Based Analytical Approaches. Journal of Engineering Mechanics. 2010; 136(3):367-378.
• 7. Zhou HF, Ni YQ, Ko J M. Eliminating temperature effect in vibration-based structural damage detection. Journal of Engineering Mechanics. 2012; 137(12): 785-796.
• 8. Dao PB, Staszewski WJ. Cointegration approach for temperature effect compensation in Lamb-wavebased damage detection. Smart Materials and Structures. 2013; 22(9): 095002-1-095002-20.
• 9. Ambroziński, Ł, Magda, P, Stepinski, T. A method for compensation of the temperature effect disturbing Lamb waves propagation. 40th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. 2014: 1157-1164. https://doi.org/10.1063/1.4864951
• 10. Dworakowski Z, Ambroziński Ł, Stepinski T. Multistage temperature compensation method for Lamb wave measurements. Journal of Sound and Vibration. 2016;382:328-339. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2016.06.038
• 11. Salmanpour MS, Sharif Khodaei Z, Aliabadi MH. Guided wave temperature correction methods in structural health monitoring. Journal of Intelligent Material Systems and Structures. 2017; 28(5): 604- 618. https://doi.org/10.1177/1045389X16651155
• 12. Zhang Q, Allemang RJ, Brown DL. Modal filter: Concept and applications. Proceedings of 8th IMAC, Orlando, FL, USA. 1990: 487-496.
• 13. Mendrok K, Uhl T. The application of modal filters for damage detection. Smart Structures and Systems. 2010; 6(2): 115-133.
• 14. Mendrok K, Uhl T. Experimental verification of the damage localization procedure based on modal filtering. Structural Health Monitoring. 2011; 10(2): 157-171.
• 15. Carrasco CJ, Osegueda RA, Ferregut CM, Grygier M. Damage localization in a space truss model using modal strain energy distribution. Proceedings of the15th International Modal Analysis Conference (IMAC), Orlando, Florida, 1997; Feb. 3-6: 1786-1792.
• 16. Mendrok K. Simulation verification of damage detection algorithm. Diagnostyka. 2010; 3:17-23.

Uwagi

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