Wykrywanie uszkodzeń w konstrukcjach inżynierskich przy zastosowaniu metody dyskretnej transformacji falkowej

• Autorzy: Knitter-Piątkowska Anna , Guminiak Michał

Warianty tytułu

EN

Detection of damage in engineer constructions using the discrete wavelet transform method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badania związane z wykrywaniem uszkodzeń i osłabień elementów konstrukcyjnych stanową bardzo ważny element kompleksowej analizy budowli inżynierskich. W analizie identyfikacji uszkodzeń wiodącą rolę odgrywają tzw. metody nieniszczące, które pozwalają dostatecznie precyzyjnie zlokalizować powstałe uszkodzenia. Prezentowana praca poświęcona jest zastosowaniu dyskretnej transformacji falkowej w procesie lokalizacji uszkodzeń konstrukcji. Dowolne uszkodzenie, np. w postaci lokalnego osłabienia sztywności konstrukcji (pęknięcia), jest przyczyną zaburzenia w rejestrowanym sygnale odpowiedzi - ugięciu, deformacji przekroju lub np. przyspieszeniu wybranego punktu konstrukcji. Zaburzenie sygnału jest na tyle małe, że dopiero jego przetworzenie za pomocą analizy falkowej pozwala zlokalizować miejsce uszkodzenia. Zaletą przedstawionej procedury jest wykorzystanie wyłącznie sygnału odpowiedzi rzeczywistej konstrukcji uszkodzonej. Przedstawiono krótki przegląd dotychczasowych analiz konstrukcji płytowych (płyt cienkich).

EN

Research related to the detection of damage and weakening of structural elements is a very important element of a comprehensive analysis of engineering structures. In the analysis of damage identification, the leading role is played by the so-called non-destructive methods that allow for sufficiently precise localization of the damage. The presented work is devoted to the application of the discrete wavelet transformation (DWT) to the process of identification and localization damages in structures. Any damage, e.g. in the form of a local weakening of the structure stiffness (cracks), causes disturbances in the recorded response signal - deflection, deformation of the cross-section or e.g. acceleration of a selected point of the structure. However, the signal disturbance is so small that only its processing by means of wavelet analysis allows to locate the damage site. The advantage of the presented procedure is the use of the response signal only of the real - damaged structure. The presented work is an overview of the results obtained so far. The slabs were analyzed as the basic surface structural systems that form the building structure.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcja inżynierska; uszkodzenie; wykrywanie uszkodzeń; lokalizacja uszkodzenia; dyskretna transformata falkowa; płyta; belka; modelowanie

EN

engineering structure; damage; damage detection; damage localization; discrete wavelet transform; plate; beam; modelling

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Przegląd Budowlany
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 91, nr 11
• Strony: 61--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il.

Twórcy

autor

Knitter-Piątkowska Anna

• Instytut Analizy Konstrukcji Politechniki Poznańskiej

autor

Guminiak Michał

• Instytut Analizy Konstrukcji Politechniki Poznańskiej

Bibliografia

• [1] Mróz Z., Garstecki A., Optimal loading conditions in design and identification of structures. Part 1: Discrete formulation, International Journal of Structural and Multidisciplinary Optimization 29/2005, str. 11-18
• [2] Dems K., Mróz Z., Identification of damage in beam and plate structures using parameter dependent frequency changes, Engineering Computation 18, 1/2, 2001, str. 96-120
• [3] Wang Q., Deng X., Damage detection with spatial wavelets, Journal of Solids and Structures 36/1999, str. 3443-3468
• [4] Kim H., Melhem H., Damage detection in structures by wavelet analysis, Engineering Structures 26/2004, str. 347-362
• [5] Knitter-Piątkowska A., Wykorzystanie transformacji falkowej do wykrywania uszkodzeń w konstrukcjach obciążonych statycznie i dynamicznie, Rozprawa doktorska, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2011
• [6] Knitter-Piątkowska A., Guminiak M., Hloupis G., Crack identification in plates using 1-D discrete wavelet transform, Journal of Theoretical and Applied Mechanics 55, 2, 2017, str. 481-496
• [7] Guminiak M., Knitter-Piątkowska A., Selected problems of damage detection in internally supported plates using one-dimensional Discrete Wavelet Transform, Journal of Theoretical and Applied Mechanics 56, 2, 2018, str. 63-644
• [8] Knitter-Piątkowska A., Guminiak M., Application of 1-D and 2-D Discrete Wavelet Transform to Crack Identification in Statically and Dynamically Loaded Plates, Engineering Transactions 68, 2, 2020, str. 137-157
• [9] Mallat S. G., A theory for multiresolution signal decomposition: The wavelet representation, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 11, 7, 1998, str. 674-693
• [10] Daubechies I., Ten lectures on wavelets, Society for Industrial & Applied Mathematics, Philadelfia, 1992
• [11] Guminiak M., Metoda elementów brzegowych w analizie płyt, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2016