Một phương pháp cải tiến để nhận dạng hư hỏng thông qua sự thay đổi tần số dao động riêng

Từ khóa:

Nhận dạng hư hỏng
tần số dao động
dạng dao động.

https://doi.org/10.59382/j-ibst.2024.vi.vol1-1

Tóm tắt:

Các phương pháp nhận dạng dựa trên phân tích dao động cho thấy nhiều tiềm năng trong việc phát hiện hư hỏng trong kết cấu. Các tham số dao động như tần số dao động riêng và dạng dao động riêng là các tham số tổng thể của kết cấu. Sự thay đổi của chúng có thể cho thấy sự xuất hiện của hư hỏng trong kết cấu. Bài báo trình bày một quy trình nâng cao để phát hiện hư hỏng bằng cách phân tích sự thay đổi tần số dao động riêng. Hiệu quả của phương pháp đề xuất được đánh giá thông qua mô phỏng số và thực nghiệm trên kết cấu thực.

Nội dung:

Tài liệu tham khảo:

[1]   H. P. Chen, Y.-Q. Ni (2018). Structural Health Monitoring of Large Civil Engineering Structures, John Wiley & Sons Ltd, UK.

[2]    S. W. Doebling, C. R. Farrar, M. B. Prime, D. W. Shevitz (1996). Damage identification and health monitoring of structural and mechanical systems from changes in their vibration characteristics: a literature review, Technical Report.

[3]    O. Avci, O. Abdeljaber, S. Kiranyaz, M. Hussein, M. Gabbouj, D. J. Inman (2021). A review of vibration-based damage detection in civil structures: From traditional methods to machine learning and deep learning applications, Mechanical Systems and Signal Processing 147.

[4]    Y.-S. Lee, M.-J. Chung (2000). A study on crack detection using eigenfrequency test data, Computers & Structures 77, p327–342.

[5]    D. Patil, S. Maiti (2005). Experimental verification of a method of detection of multiple cracks in beams based on frequency measurements, Journal of Sound and Vibration 281.

[6]   G.-R. Gillich, Z.-I. Praisach (2014). Modal identification and damage detection in beam-like structures using the power spectrum and time–frequency analysis, Signal Processing 96, p29–44.

[7]    M. Dahak, N. Touat, M. Kharoubi (2018). Damage detection in beam through change in measured frequency and undamaged curvature mode shape, Inverse Problems in Science and Engineering 27, p1–26.

[8]    Ta, D.-T., Le, T.-P., & Burman, M. (2023). An enhanced single damage identification in beams using natural frequency shifts and analytic modal curvatures. Journal of Science and Technology in Civil Engineering (JSTCE) - HUCE, 17(1), p1-15.

[9]    G. Sha, M. Radzie´nski, M. Cao, W. Ostachowicz (2019).  A novel method for single and multiple damage detection in beams using relative natural frequency changes, Mechanical Systems and Signal Processing 132, p335 – 352.

[10]  C. Surace, A. Bovsunovskii (2019). The use of frequency ratios to diagnose structural damage in varying environmental conditions, Mechanical Systems and Signal Processing 136.

[11] E. Carden, P. Fanning (2004).  Vibration based conditioning monitoring: a review, Structural Health Monitoring 3, p355–377.

[12] A. Pandey, M. Biswas, M. Samman (1991). Damage detection from changes in curvature mode shapes, Journal of Sound and Vibration 145, p321–332.

[13]  M. M. A.Wahab, G. D. Roeck (1999). Damage detection in bridges using modal curvatures: Application to a real damage scenario, Journal of Sound and Vibration 226, p217–235.

[14]  R. Gorgin (2020). Damage identification technique based on mode shape analysis of beam structures, Structures 27, p2300–2308.

[15]  D. Capecchi, J. Ciambella, A. Pau, F. Vestroni (2016).  Damage identification in a parabolic arch by means of natural frequencies, modal shapes and curvatures, Meccanica 51, p467–476.

[16]  J.-W. Lee (2016). Crack identification method for tapered cantilever pipe-type beam using natural frequencies, International Journal of Steel Structures 16, p467–476.

[17]  M.-T. Vakil-Baghmisheh, M. Peimani, M. H. Sadeghi, M. M. Ettefagh (2008). Crack detection in beam-like structures using genetic algorithms, Applied Soft Computing 8, p1150–1160.

[18]  S. A. Moezi, E. Zakeri, A. Zare (2018). Structural single and multiple crack detection in cantilever beams using a hybrid cuckoo-nelder-mead optimization method, Mechanical Systems and Signal Processing 99, p805–831.

[19]  S. Khatir, K. Dekemele, M. Loccufier, T. Khatir, M. Abdel Wahab (2018). Crack identification method in beam-like structures using changes in experimentally measured frequencies and particle swarm optimization, Comptes Rendus Mecanique 346, p110–120.