Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Diagnostyka uszkodzeń elementów murowych na podstawie miar liczbowych procesu drganiowego

Żółtowski Mariusz, Rutkowska Gabriela, Dąbkowski Norbert, Jeleniewicz Katarzyna, Kula Dorota, Szlachetka Olga

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 5

24--26

PL

Konstrukcje budowlane i ich elementy muszą spełniać wymagania dotyczące stateczności, sztywności i nośności. Są to warunki decydujące o bezpieczeństwie konstrukcji zarówno w okresie budowy, jak i eksploatacji. Ocena bezpieczeństwa odbywa się na podstawie badań diagnostycznych mających na celu kontrolę jakości wykonania wznoszonych obiektów lub zlokalizowanie uszkodzeń elementów konstrukcji powstałych podczas eksploatacji. W artykule skupiono się na eksperymentalnej analizie modalnej SISO ceramicznych elementów murowych. Doświadczenie przeprowadzono na dwudziestu próbkach cegły pełnej, z czego celowo uszkodzono połowę z nich, aby możliwa była ocena przydatności zastosowanej metody w postawionym problemie badawczym.

EN

Building structures and their elements must meet the requirements related to stability, stiffness and strength. These are the conditions that determine the safety of the structure both during construction and operation. The safety assessment is carried out on the basis of diagnostic tests aimed at checking the quality of the erected objects or locating damages to structural elements caused during operation. The work focuses on the experimental SISO modal analysis of ceramic masonry elements. The experiment was carried out on twenty samples of solid and perforated bricks, half of which were deliberately damaged and thus to be able to assess the suitability of the method used in the research problem posed.

2

Badanie modalne zamodelowanego elementu metalowego o strukturze kratownicowej

Żółtowski Mariusz, Jeleniewicz Katarzyna

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2020

|

Z. 26 (176)

183-188

PL

Współczesne konstrukcje kratownicowe są projektowane, aby sprostały wymogom wytrzymałościowym niezagrażającym bezpieczeństwu ich użytkowania. Może to spowodować fakt, że wpływ drgań na konstrukcję kratownicową narażoną na działanie sił poziomych, jak też sił poprzecznych spowodowanych działaniem wiatru może być niebezpieczny dla bezpiecznego użytkowania (np.: konstrukcje mostowe). Uznając potrzebę doskonalenia oceny ich stanu, jak również współczynników bezpieczeństwa, wykonano badania destrukcji zamodelowanego elementu przęsła mostowego za pomocą metody teoretycznej analizy modalnej.

EN

Contemporary truss structures must maintain appropriate strength requirements for safe use. This may result in the fact that the influence of vibrations on a truss structure exposed to horizontal forces as well as transverse forces caused by wind may be dangerous for safe use (e.g. bridge structures). Recognizing the need to improve methods of testing truss elements for the purpose of assessing their condition as well as assessing the safety factors in this work, an attempt was made to examine the destruction of the modelled bridge span element using the theoretical modal analysis method.

3

The use of modal analysis to examine the lattice structure

Żółtowski Mariusz, Jeleniewicz Katarzyna

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2019

|

Vol. 28, No. 3

332--344

EN

Steel structures are subject to large dynamic loads clearly reflected by generated vibration processes. The vibrations may affect state of serviceability of structures by lowering comfort of persons working there as well as possible reaching the level hazardous to safety of the structures. The effect of vibrations to structure is mainly manifested by additional stresses in a given cross-section, which are summed up with those resulting from static loads. The dynamic loads may cause damaging effects in buildings of various structural types or even lead to their destruction. Judging the necessity of improving the quality assessment methods of building structures for purposes of estimation of their state as well as safety factors for lattice structures, the author of this work undertook an attempt to investigate destruction process of selected object by using the modal analysis method.

4

Truss harbor cranes modal design elements research

Żołtowski M., Liss M., Żołtowski B., Melcer J.

Polish Maritime Research

|

2015

|

nr 4

84--92

EN

Dockside cranes must meet the relevant strength requirements that provide usefulness and not endanger the safety of their use. The vibration effect on structural safety hazard results from the impact of horizontal forces caused by the transport of goods for loading and transverse forces caused by wind, which can be dangerous for correct functioning. In addition, there are often serious effects of climate-related impacts of the environment, material fatigue, which actuates the degradation state of the object. Dynamic loads may therefor cause random effects that devastate the structures or lead to their catastrophic destruction. Recognizing the need to improve the testing methods of crane structures in order to assess their condition and assess their safety factors - this paper attempts to develop a methodology for testing the degradation of the selected portion of a construction crane - using experimental modal analysis, realized in simulation tests in the Inventor environment as well as at test stand research.

5

Modal parameter identification of cable stayed bridge based on exploratory data analysis

Khan I., Shan D., Li Q.

Archives of Civil Engineering

|

2015

|

Vol. 61, nr 2

3--22

EN

In order to identify the modal parameters of civil structures it is vital to distinguish the defective data from that of appropriate and accurate data. The defects in data may be due to various reasons like defects in the data collection, malfunctioning of sensors, etc. For this purpose Exploratory Data Analysis (EDA) was engaged to envisage the distribution of sensor’s data and to detect the malfunctioning with in the sensors. Then outlier analysis was performed to remove those data points which may disrupt the accurate data analysis. Then Data Driven Stochastic Sub-space Identification (DATA-SSI) was engaged to perform the modal parameter identification. In the end to validate the accuracy of the proposed method stabilization diagrams were plotted. Sutong Bridge, one of the largest span cable stayed bridge was used as a case study and the suggested technique was employed. The results obtained after employing the above mentioned techniques are very valuable, accurate and effective.

PL

Jako, że infrastruktura lądowa, a w szczególności mosty o długich przęsłach, ulega z czasem starzeniu, wzrasta również istotność jej zrównoważonej ekonomicznie konserwacji. Ze względu na fakt, że tradycyjne techniki oględzin są zarówno czasochłonne, jak i kosztowne, konieczne jest opracowanie bardziej wiarygodnego i skutecznego systemu monitorowania mostów o długich przęsłach w celu ciągłego monitorowania zachowania się konstrukcji na podstawie szybkiej i dokładnej analizy danych. Ponieważ system monitorowania wykazuje anomalie w wyniku wadliwego funkcjonowania czujników lub awarii systemu, konieczne jest opracowanie efektywnej i skutecznej techniki, która umożliwi szybkie wykrywanie takich anomalii oraz prezentowanie ich w sposób bardziej profesjonalny. Dlatego w niniejszym opracowaniu przedstawiono metodę Eksploracyjnej Analizy Danych (EAD). Od kilkudziesięciu lat, wyznaczanie parametrów modalnych odgrywa coraz większą rolę, ponieważ dostarcza innowacyjnych narzędzi, umożliwiających zrozumienie i kontrolowanie optymalizacji projektu oraz oceny wytrzymałości konstrukcyjnej obiektu. Istnieje szereg technik SSI, takich, jak Covariance Driven SSI, Data Driven (DATA-SSI), jak również kombinacje innych metod, takich, jak techniki SSI Expectation Maximization (EM-SSI) czy Empirical Mode Decomposition (EMD). Niniejsze opracowanie opisuje zastosowanie techniki DATA-SSI z pewnymi ulepszeniami w odniesieniu do faktycznie istniejącego mostu o długich przęsłach. W przypadku danych gromadzonych na dużą skalę, zrozumienie zestawów danych zawierających cokolwiek więcej, niż tylko szereg punktów danych bez zastosowania efektywnej techniki jest praktycznie niemożliwe. Ponieważ dane gromadzone w trakcie monitorowania stanu mostów mają z reguły ogromną objętość, a niewiele wiadomo na temat funkcji gęstości prawdopodobieństwa (PDF), zawsze zaleca się, aby inżynier przeanalizował dane w celu określenia i wskazania najważniejszych cech danych, zanim zastosuje techniki ilościowe; podstawową przeszkodą dla inżyniera jest w tym wypadku czas. EDA to najpotężniejsze narzędzie, wspomagające eksplorowanie „wewnętrznych sekretów” danych w sposób szczegółowy przy znacznym ograniczeniu czasu trwania obliczeń. Eksploracyjny charakter EDA może okazać się wystarczający dla wielu zastosowań SHM. Jakkolwiek istnieje wiele technik graficznej reprezentacji danych, w niniejszym opracowaniu omówimy zaledwie kilka z nich, aby zilustrować dokładność i skuteczność EDA – takie, jak wykresy kontrolne, krzywe Andrewsa oraz histogramy. W przypadku faktycznie istniejących konstrukcji lądowych na wielką skalę, w danych zawsze pojawiają się szumy i zniekształcenia; zasadniczo, nie istnieją z góry zdefiniowane informacje na temat liczby modułów podlegających przetworzeniu. Podstawową przyczyną tego stanu rzeczy są niepewności związane z określeniem rzędu układu. Dlatego używa się diagramu stabilizacji w celu rozróżnienia pomiędzy szumami lub fałszywymi biegunami a prawdziwymi biegunami układu. Diagram stabilizacji jest de facto rysunkową ilustracją występowania biegunów przy tej samej częstotliwości w wyniku zwiększania rzędu modelu modalnego w celu przedstawienia stanu fizycznego rzędu układu. Na podstawie procedury DATA-SSI, diagram stabilizacji wykreślono dla danych otrzymanych dla mostu Sutong. Most Sutong jest to most nad rzeką Jangcy i jeden z najdłuższych mostów wantowych, łączący Changshu i Nantong. Jest to most o siedmiu przęsłach, dwupylonowy, wantowy, w formie stalowej konstrukcji skrzynkowej o rozpiętości najdłuższego przęsła wynoszącej 1088m, przy czym łączna długość mostu wynosi: 100+100+300+1088+300+ 100+100=2088m. Aby wyznaczyć parametry modalne mostu Sutong, pobrano dane z 14 czujników – akcelerometrów, zainstalowanych na moście. Ogromna ilość danych, pobranych z systemu SHM na moście Sutong, została w pierwszej kolejności poddana wizualizacji przy pomocy EDA, aby określić najważniejsze tendencje oraz trendy w danych, ponieważ reprezentacja graficzna danych jest szybka i dokładna oraz umożliwia ogromną oszczędność czasu w porównaniu z technikami obliczeniowymi. Następnie przeprowadzono analizę odchyleń w celu odrzucenia ze zbioru danych budzących wątpliwości. Następnie wprowadzono technikę DATA-SSI, zapewniającą większą niezawodność i stabilność wyników. Na podstawie DATA-SSI określono parametry modalne, takie, jak częstotliwość czy wartość tłumienia, a wyniki wskazują, że proponowana metoda znakomicie broni się merytorycznie. Następnie sporządzono diagram stabilizacji, aby zweryfikować stwierdzony wstępnie prymat metody. Wyniki, pozyskane za pomocą wyżej wymienionych technik, są nie tylko autentyczne, ale też niezwykle efektywne, co sugeruje możliwość znaczącej poprawy rezultatów monitoringu, prowadzonego w terenie.

6

Investigations of harbour brick structures by using operational modal analysis

Żółtowski M.

Polish Maritime Research

|

2014

|

nr 1

42--53

EN

Historic harbour brick objects are subject to large dynamic loads clearly reflected by generated vibration processes. The vibrations may affect state of serviceability of structures by lowering comfort of persons working there as well as possible reaching the level hazardous to safety of the structures. The effect of vibrations to structure is mainly manifested by additional stresses in a given cross-section, which are summed up with those resulting from static loads. Moreover often occur consequences associated with environmental conditions and fatigue of materials which accelerate destruction of the objects. Therefore the dynamic loads may cause damaging effects in buildings of various structural types or even lead to their catastrofic destruction. Judging the necessity of improving the quality assessment methods of building structures for purposes of estimation of their state as well as safety factors for brick structures (see PN-B- 03002 standard, p.3.1.3 and 4.6), the author of this work undertook an attempt to investigate destruction process of selected building structures by using the method of operational modal analysis.

7

Badania degradacji materiałów

Żółtowski M.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2010

|

Nr 5

154-155

PL

W artykule została przedstawiona nowoczesna metoda bezinwazyjnego badania konstrukcji elementów murowych. Ukazano tu możliwość wykorzystania analizy modalnej do oceny stanu destrukcji elementów murowych za pomocą procesu drganiowego i miar drganiowych. Jest to nowe podejście do badania zdatności materiałów budowlanych.

EN

A new method of changing stats of building construction based on description of its state is presented in the paper. The newest method of research called the modal analysis is also shown. It is a new tool of investigation on the change of construction stats.

8

Example of formulation of autonomous algorithms used in procedure of modal parameter estimation

Lisowski W.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2005

|

Vol. 43 nr 2

345--365

EN

The paper deals with experimental modal analysis used in engineering practice for investigation of structural dynamics of machines, buildings, civil engineering objects, vehicles, air- and spacecrafts as well as ships. The main scope of the research was focused on stabilization diagram processing and modal model consolidation algorithms being parts of the parameter estimation stage of the identification procedure of a considered system. Formulated algorithms of the stabilization diagram processing that use statistical indicators or fuzzy reasoning are presented in the paper. Next, a modal model consolidation algorithm that aims at the determination of the best estimate of each of the identified system poles from a set of its estimates obtained from a series of estimation procedures is described. The algorithm applies statistical measures of the distribution of modal parameters. Finally, examples of application of the formulated algorithms to real data are reported.

PL

Praca dotyczy eksperymentalnej analizy modalnej wykorzystywanej w badaniu własności dynamicznych: maszyn, budowli i środków transportu. Opisywane badania dotyczyły przede wszystkim dwu etapów procedury identyfikacji wartości parametrów modalnych: wyboru biegunów z diagramu stabilizacyjnego i konsolidacji modelu modalnego. W pracy opisano dwa algorytmy wyboru biegunów z diagramu stabilizacyjnego wykorzystujące: wybrane statystyczne wskaźniki opisujące własności biegunów lub reguły wnioskowania rozmytego. Następnie opisano sformułowany algorytm konsolidacji modelu modalnego mający na celu wybór najlepszych ze zbioru dostępnych estymat biegunów otrzymanych w wyniku wykonania serii procedur estymacji parametrów modalnych. W sformułowanym algorytmie wykorzystano statystyczne miary rozkładu wartości parametrów modalnych. Opis uzupełniono zestawieniem rezultatów zastosowania sformułowanych algorytmów do wyników badań rzeczywistego obiektu.