التفاصيل البيبلوغرافية
| العنوان: |
VIBRATION-BASED DAMAGE IDENTIFICATION IN LAMINATED COMPOSITE BEAMS. |
| Alternate Title: |
BOJĀJUMU IDENTIFIKĀCIJA SLĀŅAINĀ KOMPOZĪTMATERIĀLA SIJĀS IZMANTOJOT SVĀRSTĪBU PARAMETRUS. (Latvian) |
| المؤلفون: |
Ručevskis, Sandris, Wesolowski, Miroslaw, Čate, Andris |
| المصدر: |
Construction Science; 2009, Vol. 10, p100-112, 15p |
| مصطلحات موضوعية: |
COMPOSITE construction, IRON & steel building, CONCRETE construction, CONCRETE pavements, COMPOSITE materials, LAMINATED materials |
| Abstract (English): |
The basic idea of the proposed vibration-based damage detection method is that a damage as a combination of different failure modes in the form of loss of local stiffness in the structure alters its dynamic characteristics, i.e., the modal frequencies, mode shapes, and modal damping values. A great variety of methods have been proposed for damage detection by using dynamic structure parameters; however, most of them require modal data of the healthy state of structure as a reference. In this paper a vibration-based damage detection method which uses the mode shape information determined from only the damaged state of the structure is proposed. Effectiveness and robustness of the proposed method is demonstrated by two composite beams subjected to different lowvelocity impact energy introduced damage at different locations. The experimental modal frequencies and the corresponding mode shapes for the first 10 flexural modes are obtained by using a scanning laser vibrometer with a PZT actuator. From the mode shapes, mode shape curvatures are obtained by using a central difference approximation. In order to exclude the influence of measurement noise on the modal data and misleading damage indices, it is proposed to use the average sum of mode shape curvature squares for each mode. With the example of the beams with free-free and clamped boundary conditions, it is shown that the mode shape curvature squares can be used to detect damage in the structures. The extent of low-velocity impact introduced damage is identified via the modal frequencies by using mixed numerical-experimental technique. The method is based on the minimization of the discrepancy between the numerically calculated and the experimentally measured frequencies. The numerical frequencies are calculated by employing a finite-element model for beam with introduced damage. Further, by using the response surface approach, a relationship (second-order polynomial function) between the modal frequencies and the damage extent is constructed. The damage extent is obtained by solving the minimization problem. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
| Abstract (Latvian): |
Piedāvātās bojājumu identifikācijas metodes pamat ideja ir tāda, ka bojājums kā dažādu veidu materiāla sagrūşanas formu kombinācija izraisa konstrukcijas stinguma samazināşanos un tādejādi ietekmē tās dinamiskos raksturlielumos, tādus kā svārstību frekvences, svārstību formas un svārstību dzişanas koeficents. Līdz şim ir piedāvātas daudzas bojājumu identifikācijas metodes, kas izmanto dinamiskos raksturlielumos bojājumu noteikşanai, tomēr lielākajai dalai no tām ir nepiecieşami nesagrautās konstrukcijas raksturlielumi to realizācijai. Dotajā darbā tiek piedāvāta bojājumu identifikācijas metode, kas izmanto konstrukcijas svārstību parametrus iegūtus tikai no bojātas konstrukcijas. Piedāvātās metodes efektivitāte un robustums ir pierādīts, izmantojot divas kompozītmateriāla sijas, kas paklautas dažādiem zema ātruma triecieniem dažādās to vietās. Pirmās 10 eksperimentālās svārstību frekvences un atbilstoşās svārstību formas tika nomērītas, izmantojot lāzera vibrometru un pjezoelektrisko svārstību ierosinātāju . Tālāk no svārstību formām, izmantojot centrālo diferencēşanas metodi, tika iegūti svārstību formu izliekumi Lai izskaustu nevēlamo mērījumu troksni, kā arī maldinoşos bojājumu noteikşanas indeksus, tika piedāvāts lietot katras svārstību formas izliekuma kvadrātu vidējo svērto vērtību summu. Ar kompozītmateriāla sijām, kam piemēroti gan brīvi, gan iespīlēti robežnoteikumi, tika pierādīts, ka svārstību formas izliekuma kvadrāti var tikt izmantoti bojājumu noteikşanai. Trieciena izraisīto bojājumu pakāpes noteikşanai tika izmantotas svārstību frekvences un skaitliskā-eksperimentālā metode. Metode ir balstīta uz identifikācijas funkcionāla, kas raksturo starpību starp eksperimentāli nomērītajām un skaitliski aprēķinātajām svārstību frekvencēm, minimizēşanu. Skaitliski svārstību frekvences tika aprēķinātas, izmantojot galīgo elementu modeli, kas ietver trieciena rezultātā radīto bojājumu. Sekojoşi atbildes virsmas metodes aproksimācijas tika izmantotas, lai būvētu apgrieztās sakarības (otrās pakāpes polinomus) starp svārstību frekvencēm un bojājumu pakāpes koeficentu. Bojājumu pakāpes koeficents tika iegūts minimizējot identifikācijas funkcionāli. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
|
Copyright of Construction Science is the property of Sciendo and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.) |
| قاعدة البيانات: |
Complementary Index |
Full Text Finder