Detekcija i lokalizacija oštećenja pri monitoringu stanja građevinskih konstrukcija

The presented thesis studied proposed a novel procedures that was implemented to develop a Structural Health Monitoring (SHM) technique as non-destructive tests that can be applied to detect damage, localization and quantification of civil structures. This technique based on investigations of dynamic characteristics of the structures to detect the damages through their operational conditions of service life. The proposed procedure was built using Artificial Intelligence Technique (AIT) under concept of the methods of damage detection based on updating FE model using heuristic optimization methods. The proposed SHM procedure Using Simulated Annealing heuristic optimization methos was shortened to "SHMUSA-procedure". The SHMUSA-procedure was verified on four types of steel structural models; simply supported overhang beam; grid bridge, Verendeel bridge and Multi-storey building model to prove reliability, efficiency and robustness under various dynamic behaviours. The SHMUSA-procedure was adopted the changes in dynamic characteristics, natural frequency and normalized mode shape vector, which are extracted from experimental modal analysis and estimated from numerical modal analysis of the damage scenario for structural models. and their characteristics, location and severity,. The experimental testing is implemented using simulation of ambient vibration measurements by exciting the structural models by shaker device using generated vibration signal. The dynamic response, output only, of the structural models are recorded using 8- accelerometers and 8-channel acquisition device. Experimentally, the modal properties of the structural models are extracted by ARTeMIS extractor software using Frequency Domain Decomposition (FDD) technique by peak picking method. The numerical simulation of structural models are modeled in Finite Element Model (FEM) using ANSYS package software by ANSYS Parametric Design Language (APDL). Numerically, the modal properties of structural models are estimated by ANSYS software using block Lanczos method of dynamic modal analysis for isotropic elastic linear structural models type. The Finite Element Analysis (FEA) is performed using three element types in the FE models, Beam4, Shell63 and Mass21, to analyze the four structural models...Prikazani teza studije je predložio nove procedure koje se sprovode da razvije Strukturno Zdravlje monitoring (SHM) tehniku kao bez razaranja testova koje se mogu primeniti za detekciju oštećenja, lokalizaciju i kvantitativno državnih struktura. Ova tehnika zasniva na istraživanjima dinamičkih karakteristika objekata da otkriju štetu kroz njihove operativne stanja radnog veka. Predloženi SHM Postupak se utvrdi na četiri vrste čeličnih strukturnih modela; jednostavno podržali ispust zraka; rešetka most, Verendeel most i model višespratnica. Predloženi SHM postupak je usvojila izmene u dinamičkih karakteristika, prirodnog učestalosti i načina oblika, strukturnih modela, koji su izvađeni iz eksperimentalne modalne analize i procenjene od numeričke analize modalni. Eksperimentalno ispitivanje se sprovodi pomoću simulaciju ambijentalnih vibracija merenja od najuzbudljivijih strukturne modele šejker uređaja sa generiše vibracije signalom. Dinamički odgovor, samo izlaz, strukturnih modela su snimljeni korišćenjem 8- ubrzanja i 8-channle uređaj sticanje. Eksperimentalni modal osobine strukturnih modela su izdvojite pomoću Artemis odsisnog softvera pika metodom branje frekventnom domenu razlaganja (FDD) tehnikom. Numerička simulacija strukturnih modela su modelira konačnih elemenata Model (MKE) koristeći ANSIS paket Softvare bi ANSIS Parametric Design Jezik (APDL). Numeričke modal svojstva strukturnih modela se procenjuju pomoću ANSIS softver za blok algoritam metodom dinamičke analize modalne za izotropnoj elastične linearno tipa strukturni modeli. U analizi FE, dva tipa elementa se primenjuju na FEM da se analiziraju strukturne modele, Beam4 i Mass21 tip elementa. Predloženi SHM Postupak se vrši pomoću vještačka inteligencija tehnika (AIT), koji se primenjuje u ovoj studiji pomoću funkcije na tzv metodu heuristike optimizaciju za otkrivanje oštećenja i njihove karakteristike, lokacije i ozbiljnost, u strukturnim modelima. Predloženi SHM postupak usvaja heurističkog optimizaciju simuliranog kaljenja (SA) metoda u AIT. Predloženi SHM procedura se kreira pomoću višu stručnu računara jezik MATLAB softvera životne sredine za te svrhe. U ovoj studiji, modifikovani cilj funkcija je usvojen u SA metode optimizacije uključiti osetljive modalni parametri za promenu u savijanja krutosti strukturnog modela usled prisustva štete..