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Artículo de método

Protocolo de toma de datos para la determinación de funciones de sensibilidad Embedded

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DOI:

10.3791/53690

20 de abril de 2016

En este artículo

Resumen

Se describe el procedimiento de adquisición de datos para determinar las funciones de sensibilidad integradas. Se adquieren datos y se muestran resultados representativos para una pala de turbina eólica a escala residencial.

Resumen

La eficacia de muchas técnicas de monitoreo de salud estructural depende de la colocación de los sensores y la ubicación de las fuerzas de entrada. Los algoritmos para la determinación óptima del sensor y obligando a lugares normalmente requieren datos, ya sea simulada o medido, de la estructura dañada. funciones de sensibilidad Embedded proporcionan un enfoque para determinar la mejor ubicación del sensor disponibles para detectar daño con sólo los datos de la estructura sana. En este video y el manuscrito, se presenta el procedimiento de adquisición de datos y las mejores prácticas para la determinación de las funciones de sensibilidad incrustados de una estructura. Las funciones de respuesta de frecuencia utilizados en el cálculo de las funciones de sensibilidad incrustados se adquirieron usando el ensayo de impacto modal. Los datos se adquieren y se muestran los resultados representativos de una pala de aerogenerador escala residencial. Estrategias para evaluar la calidad de los datos que se adquieran se proporcionan durante la manifestación del proceso de adquisición de datos.

Introducción

Muchas técnicas de monitoreo de salud estructural se basan en cambios en las funciones de respuesta de frecuencia medidos (FRF) para detectar daños dentro de una estructura. Sin embargo, algunos de estos métodos ocupa de cómo determinar las ubicaciones de los sensores y / o lugares de entrada de fuerza que maximicen la eficacia del método para detectar daños. funciones de sensibilidad Embedded (SESF) se pueden utilizar para determinar la sensibilidad de un FRF a un cambio local en las propiedades del material de una estructura. Por lo tanto, debido a los daños típicamente resulta en un cambio local de la rigidez, amortiguamiento, o la masa de la estructura, ESF propo....

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Protocolo

1. Preparación previa a la prueba

  1. Diseñar y fabricar el dispositivo de prueba. Diseñar el aparato para reproducir las condiciones de contorno realistas por elegir ubicaciones de los pernos para que coincida con las ubicaciones de montaje de la cuchilla. Elija acero para el accesorio para minimizar la contribución del accesorio a la respuesta dinámica de la muestra de ensayo.
    1. El cerrojo a la cuchilla a la t-soporte personalizado.
    2. Sujetar el accesorio a una mesa de acero.
  2. Identificar y marcar las ubicaciones de rejilla de impacto.
    1. Elija 30 puntos que abarcan toda la hoja.
    2. Marcar los puntos con un marc....

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Resultados

La figura 1 muestra una función típica sensibilidad incorporado. Similar a un FRF, el FSE tiene picos cerca de las frecuencias naturales de la estructura. Cuanto mayor sea el valor de la FSE, más sensible será la ubicación es dañar entre los puntos M y N. Cada uno de los treinta puntos sometidos a ensayo sobre la pala de aerogenerador tiene una única FSE. Estos ESFs se pueden comparar para determinar que la ubicación del sensor sería más sensibles a los.......

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Discusión

accesorios de la prueba deben ser diseñados para replicar las condiciones de contorno realistas por lo que los resultados serán aplicables en condiciones de funcionamiento. La selección del número de puntos de impacto utilizados para las pruebas es un equilibrio entre el mantenimiento de suficiente resolución espacial y el tiempo de prueba. Seleccione el martillo en función del tamaño de la muestra de ensayo y la gama de frecuencias de interés. En general, cuanto menor es el martillo, la más amplia la gama de frecuencia.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Los autores no tienen reconocimientos.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
AcelerómetroPCB356B11tres utilizados en pruebas
Martillo de impactoPCB086C01
Tarjeta de adquisición de datosNI9234
DAQ chasis NIcDAQ-9171o software similar
MATLAB
Super glueLoctite454
Handheld ShakerPCB394C06para calibración 

Referencias

  1. Singh, N., Joshi, M. Optimization of location and number of sensors for structural health monitoring using genetic algorithm. Mater Forum. 33, 359-367 (2009).
  2. Gao, H., Rose, J. Ultrasonic sensor placement optimiza....

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