Method Article

Protokół akwizycji danych do określania osadzonych funkcji poufności

DOI:

10.3791/53690

⸱

April 20th, 2016

 ,  , 
1Laboratory for Systems Integrity and Reliability (LASIR), Vanderbilt University, 2Mechanical Engineering, Purdue University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Procedura pozyskiwania danych do określania wbudowanych funkcji czułości jest opisana. Dane są zbierane, a reprezentatywne wyniki są przedstawiane dla łopaty turbiny wiatrowej na skalę mieszkaniową.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Skuteczność wielu technik monitorowania stanu konstrukcji zależy od rozmieszczenia czujników i lokalizacji sił wejściowych. Algorytmy do określania optymalnych lokalizacji czujników i wymuszania zazwyczaj wymagają danych, symulowanych lub mierzonych, z uszkodzonej konstrukcji. Wbudowane funkcje czułości umożliwiają określenie najlepszej dostępnej lokalizacji czujnika w celu wykrycia uszkodzeń na podstawie danych pochodzących ze zdrowej struktury. W tym filmie i manuskrypcie przedstawiono procedurę pozyskiwania danych i najlepsze praktyki określania osadzonych funkcji wrażliwości struktury. Funkcje odpowiedzi częstotliwościowej wykorzystywane do obliczania wbudowanych funkcji wrażliwości są uzyskiwane za pomocą modalnego badania zderzeniowego. Dane są zbierane, a reprezentatywne wyniki są przedstawiane dla łopaty turbiny wiatrowej na skalę mieszkaniową. Strategie oceny jakości pozyskiwanych danych są przedstawiane podczas demonstracji procesu pozyskiwania danych.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wiele technik monitorowania stanu konstrukcji opiera się na zmianach w mierzonych funkcjach odpowiedzi częstotliwościowej (FRF) w celu wykrycia uszkodzeń w strukturze. Jednak niewiele z tych metod dotyczy sposobu określania rozmieszczenia czujników i/lub lokalizacji siły wejściowej, które zmaksymalizują skuteczność metody wykrywania uszkodzeń. Wbudowane funkcje czułości (ESF) mogą być używane do określania wrażliwości FRF na lokalną zmianę właściwości materiałowych konstrukcji. W związku z tym, ponieważ uszkodzenie zwykle powoduje lokalną zmianę sztywności, tłumienia lub masy konstrukcji, ESF zapewniają metodę określania najlepszych lokalizacji czujników i sił dla tec....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Przygotowanie do testu

  1. Zaprojektuj i wyprodukuj urządzenie testowe. Zaprojektuj urządzenie tak, aby odwzorowywało realistyczne warunki brzegowe, wybierając lokalizacje pasujące do miejsc montażu ostrza. Wybierz stal na mocowanie, aby zminimalizować wpływ uchwytu na dynamiczną reakcję badanej próbki.
    1. Przykręć ostrze do niestandardowego wspornika teowego.
    2. Clamp urządzenie do stalowego stołu.
  2. Zidentyfikuj i oznacz siatkę miejsc uderzenia.
    1. Wybierz 30 punktów, które obejmują całe ostrze.
    2. Zaznacz punkty markerem lub pisakiem woskowym i numerem w celach informacyjnych. Zmierz odstępy między ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Rysunek 1 przedstawia typową wbudowaną funkcję czułości. Podobnie jak FRF, ESF ma piki w pobliżu częstotliwości drgań własnych struktury. Im wyższa wartość ESF, tym bardziej wrażliwe jest miejsce na uszkodzenia między punktami m i n. Każdy z trzydziestu punktów testowanych na łopatce turbiny wiatrowej ma unikalny ESF. Te ESF można porównać w celu określenia, która lokalizacja czujnika byłaby najbardziej wrażliwa na uszkodzenia. Na przykład rysune.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Osprzęt badawczy powinien być zaprojektowany w taki sposób, aby odtwarzał realistyczne warunki brzegowe, tak aby wyniki miały zastosowanie w warunkach eksploatacyjnych. Wybór liczby punktów uderzenia wykorzystywanych do testowania jest kompromisem między wystarczającą rozdzielczością przestrzenną a czasem testowania. Wybierz młotek w zależności od wielkości badanej próbki i zakresu częstotliwości, który Cię interesuje. Ogólnie rzecz biorąc, im mniejszy młotek, tym szerszy zakres częstotliwości wzbudzonej. Jednak mniejsze.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają żadnych podziękowań.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
AkcelerometrPCB356B11trzy używane w testach
Młot udarowyPCB086C01
Karta akwizycji danychNI9234
Obudowa DAQ NIcDAQ-9171lub podobne
oprogramowanieMATLAB
Super glueLoctite454
Ręczna wytrząsarkaPCB394C06do kalibracji 

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Embedded Sensitivity FunctionsFrequency Response FunctionsModal Impact TestingStructural Health MonitoringData Acquisition ProtocolWind Turbine BladeAccelerometer CalibrationImpact Hammer SetupSensor Placement StrategyCoherence Analysis

Related Articles