Протокол сбора данных для определения встроенных функций чувствительности

Многие структурные методы мониторинга здоровья полагаются на изменения в измеряемых функций частотной характеристики (АЧХ) для обнаружения повреждения в структуре. Тем не менее, некоторые из этих методов решения, как определить места размещения датчиков и / или места ввода силы, которые обеспечат максимальную эффективность метода для обнаружения повреждений. Встроенные функции чувствительности (ESFS) могут быть использованы для определения чувствительности к БСМ к локальному изменению свойств материала в виде структуры. Таким образом, из-за повреждения, как правило, приводит к локальному изменению жесткости, демпфирования или массы конструкции, ESFS обеспечивают способ определения наилучшего расположения датчика и силы для БСМ на основе методов контроля за состоянием здоровья.

Цель этого видео и рукописи к деталям процесса сбора данных и передового опыта для определения ESFS для структуры. Процесс включает в себя определение различных FRF, от модального тестирования воздействия, которое осуществляется путем возбуждения structuповторно с модальным ударного молотка и измерения его ответ с акселерометров. В этой работе, структура испытываемое 1,2 м жилой масштаба ветровой турбины лезвия. Цель тестирования и анализа заключается в определении местоположения датчиков, которые наиболее чувствительны к повреждению лезвия. Эти расположения датчиков, то можно было бы использовать в структурной схемы мониторинга здоровья для мониторинга лезвия на наличие повреждений.

Кроме того, использование ESFS для определения наиболее эффективных местоположения датчиков для использования в структурной схемы мониторинга здоровья, несколько алгоритмов оптимального размещения датчика можно найти также продемонстрировано в литературе. В работе [Kramer], Kramer итеративно оценивает способность набора датчиков для наблюдения режимов системы. В последнее время , генетические алгоритмы ^1-3 и нейронные сети ⁴ были разработаны с целью определения оптимальных расположения датчиков. В ^5, байесовский подход используется , который принимает во внимание риск различных типов ошибоки распределение ставок ущерба. В ^6, конечный элемент модели был заемных средств для определения местоположения датчиков с наибольшей вероятностью обнаружения повреждения. В большинстве алгоритмов размещения датчиков, представленных в литературе, данные из поврежденной структуры, будь то моделируется или измерены, требуется. Одним из преимуществ внедренного подхода чувствительности является то, что расположение датчиков могут быть определены из здоровой структуры.

Еще одним преимуществом является то, что ESFS свойства материала не должны быть известны в явном виде. Вместо этого, свойства материала "встроены" в выражениях для АЧХ системы. Таким образом, все, что необходимо для расчета ESFS представляют собой набор измеренных АЧХ в конкретных местах ввода / вывода. В частности, чувствительность FRF (H _Jk) вычисляется из ответа измеряется в точке J к входу в точке К, к изменению жесткости (K _{M n)} между точками т и пявляется

где является ФЭБ в зависимости от частоты, со ^7-9. Процедура измерения FRF, необходимых для расчета правую часть уравнения (1) подробно описан в следующем разделе и показано в видео.