Journals / Teknik Dergi / 2013 / Cilt: 24 - Sayı: 3

Modal parameter estimation of model steel bridge using system ıdentification methods

Çelik model köprünün sistem tanımlama yöntemleri ile modal parametrelerinin tahmini

Pages
6471–6478
Publication Date
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

The calibrated model in the future can be used to assess the parameters affecting modal parameter estimation therefore accurate damage identification.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Civil engineering structures are exposed to different external effects which change their dynamic characteristics.
📊
Key Findings & Data:A calibrated finite element model of the bridge is obtained using the estimated modal parameters.
💡
Conclusion & Impact:The calibrated model in the future can be used to assess the parameters affecting modal parameter estimation therefore accurate damage identification.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

Civil engineering structures are exposed to different external effects which change their dynamic characteristics. The fact that damage can alter stiffness, and/or energy dissipation capacity of a structure which in turn results in detectable changes in its vibration signature is the underlying principle of vibration-based structural health monitoring (SHM). An important step of SHM process is the estimation of modal parameters. In this study, modal parameters of a steel bridge are estimated using ERA and NExT-ERA system identification techniques. A calibrated finite element model of the bridge is obtained using the estimated modal parameters. Accurate damage identification of a structure depends on accurate estimation of modal parameters. The calibrated model in the future can be used to assess the parameters affecting modal parameter estimation therefore accurate damage identification.

Özet

İnşaat mühendisliği yapıları ekonomik ömürleri boyunca, yapının dinamik özelliklerini değiştiren etkilere maruz kalırlar. Titreşim tabanlı yapı sağlığının izlenmesi (YSİ) yöntemlerinin temelinde hasarın yapının rijitlik, kütle veya enerji yutma özelliklerini değiştirdiği ve bunun da yapının ölçülebilen dinamik tepkisinde değişikliklere yol açtığı gerçeği yatmaktadır. YSİ sürecinin önemli bir basamağı dinamik sistemin modal parametrelerinin tahminidir. Çalışmada, çelik model bir köprüye ERA, NExT-ERA sistem tanımlama yöntemleri uygulanarak modal parametreler tahmin edilmiştir. Deneysel veriler kullanılarak tahmin edilen modal parametreler kullanılarak köprünün kalibre edilmiş sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Hasar tespitinin doğru yapılabilmesi için modal parametrelerin doğru tahmini son derece önemlidir. Bu model ileride modal parametrelerin dolayısıyla hasarın tahminini etkileyen faktörlerin incelenmesinde kullanılacaktır.

🔖

Cite This Article

ÖZÇELİK, Ö., GÜNDOĞAN, M., KAHRAMAN, S. (2022). Modal parameter estimation of model steel bridge using system ıdentification methods. Teknik Dergi, Cilt: 24 - Sayı: 3, 6471–6478. https://ajindex.com/articles/596597

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (10)

  1. Farrar, C.R., Lieven, N.A.J., Damage Prognosis: the Future of Structural Health Monitoring, Phil. Trans. R. Soc. A, 365, 623–632, 2007
  2. Peeters, B., De Roeck, G., Stochastic System Identification for Operational Modal Analysis: A Reivew, Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, ASME, 123, 659-667, 2001
  3. Sohn H., Farrar, C.R., Hemez, F.M., Shunk, D.D., Stinemates, D.W., Nadler, B.R., A Review of Structural Health Monitoring Literature: 1996–2001, Los Alamos National Laboratory Report, LA-13976-MS, Los Alamos, NM, 2003
  4. James, G.H. III, Carne, T.G., Lauffer, J.P., The Natural Excitation Technique (NExT) for Modal Parameter Extraction From Operating Wind Turbines, Sandia Report SAND92-1666, UC-261, 1993
  5. Farrar, C.R., James, G.H. III, System Identification from Ambient Vibration Measurements on a Bridge, Journal of Sound and Vibration, 205, 1, 1-18, 1997
  6. Bendat, J.S., Piersol, A.G., Engineering Applications of Correlation and Spectral Analysis (2), John Wiley&Sons, USA, 1993
  7. Juang, J.N., Pappa, R.S., Eigensystem Realization Algorithm for Modal Parameter Identification and Model Reduction, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 8 (5), 620-627, 1985
  8. Gündoğan, M., Çelik Model Köprünün Yapı Sağlığının Gözlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi, 2012
  9. Allemang, R.J., Brown, D.L., A Correlation Coefficient for Modal Vector Analysis, Proc. Of 1st International Modal Analysis Conference, Society of Experimental Mechanics, Bethel, Conn., 110-116, 1982
  10. Moaveni, A.R., Barbosa, A.R., Conte, J.P., Hemez, F.M., Uncertainty Analysis of Modal Parameters Obtained from Three System Identification Methods, Proc. of 23th International Modal Analysis Conference (IMAC), Orlando, FL, 2007.