Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences (한국항공우주학회지)

The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences (한국항공우주학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Damage detection of a structure based on natural frequency ratio measurements

고유진동수비 측정에 기초한 구조물 손상탐지

  • 황호연 (세종대학교 항공우주공학과)
  • Published : 2007.08.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

구조물에 손상이 발생하면 구조물의 강성변화로 구조물의 고유진동수에 변화가 발생하게 된다. 실험을 통해 얻을 수 있는 손상 전 구조물의 고유진동수와 해석적 방법을 사용하여 구하는 고유진동수가 같다고 가정하고 해석적인 방법으로 손상전후 고유진동수비를 구하여 3차원 그래프로 표시하였다. 손상이 한 부위에 존재할 경우 진동실험으로 구한 고유진동수비를 고유진동수비 그래프와 비교하여 손상의 위치, 크기 및 방향을 알 수 있었으나 여러 지점에 손상이 발생할 경우에는 손상을 파악하기 위해 고유진동수비 그래프 외에 주파수 응답함수를 병행하여 사용하였다.

구조물에 손상이 발생하면 구조물의 강성변화로 구조물의 고유진동수에 변화가 발생하게 된다. 실험을 통해 얻을 수 있는 손상 전 구조물의 고유진동수와 해석적 방법을 사용하여 구하는 고유진동수가 같다고 가정하고 해석적인 방법으로 손상전후 고유진동수비를 구하여 3차원 그래프로 표시하였다. 손상이 한 부위에 존재할 경우 진동실험으로 구한 고유진동수비를 고유진동수비 그래프와 비교하여 손상의 위치, 크기 및 방향을 알 수 있었으나 여러 지점에 손상이 발생할 경우에는 손상을 파악하기 위해 고유진동수비 그래프 외에 주파수 응답함수를 병행하여 사용하였다.

Keywords

References

  1. Armon, D. and Ben Haim, Y and Braun, s., 1994, 'Crack Detection in Beams by Rank Ordering of Eigenfrequency Shift', Mechanical Systems and Signal Processing, Vol.8, Nol, pp. 81-91 https://doi.org/10.1006/mssp.1994.1006
  2. Kam, T. Y. and Lee, T. Y., 1992, 'Detection of Cracks in Structures using Modal Test Data, Engineering Fracture Mechanics, Vol. 42. No.2, pp. 381-387 https://doi.org/10.1016/0013-7944(92)90227-6
  3. Lee, T. Y and Kam, T. Y, 1993, 'Detection of Crack Location via a Global Minimization Approach', Engineering Optimization, Vol. 21, No2, pp. 147-159 https://doi.org/10.1080/03052159308940972
  4. J.K. Hwang, M. H. Lee, Y. J. Shin, and C. H. Kim 'Vibration Analysis of a beam Having n Through the width Splits', Transactions of the korean society for noise and vibration engineering Vol. 12, No.5, 2002, pp. 330-337 https://doi.org/10.5050/KSNVN.2002.12.5.330
  5. 이중엽, 황호연, '주파수 응답함수에 기초한 구조물 손상탐지', 한국항공우주학회지, pp. 46-57
  6. Hwang Ho-Yon, 'Identification Methods for Physical Parameters in Structures', Doctoral Thesis, Georgia Institute of Technology, May 1993, pp. 74-104
  7. B. P. Nandwana and S. K. Maiti 'Detection of the location and size of a crack in stepped cantilever beams based on measurements of natural frequencies', Journal of Sound and Vibration Vol. 203, No.3, 1997, pp. 435-446 https://doi.org/10.1006/jsvi.1996.0856
  8. X. F. Yang, A. S. J. Swamidas and R. Seshadri 'Crack Identification in vibration beams using the energy method, Journal of Sound and Vibration Vol. 244, No.2, 2001, pp. 339-357 https://doi.org/10.1006/jsvi.2000.3498
  9. D. J. Inman, 'Engineering Vibration, 2nd Edition, Prentice Hall International, Inc. 2001
  10. H. Y. Hwang, C. Kim, 'Damage Detection in Structures using a few frequency response measurements', Journal of Sound and Vibration, Vol. 270, Issues 1-2, 2004, pp. 1-14 https://doi.org/10.1016/S0022-460X(03)00190-1
  11. E. E. Gdoutos 1993 'Fracture Mechanics', pp. 79-91 and 53-56. Kluwer Academic Publishers

Cited by

  1. Development of the Natural Frequency Analysis System to Examine the Defects of Metal Parts vol.24, pp.3, 2015, https://doi.org/10.5369/JSST.2015.24.3.169
  2. Feasibility Study on Neck Defect Inspection Technique for Press-formed Products by Using Structural Vibration Measurement vol.28, pp.6, 2018, https://doi.org/10.5050/KSNVE.2018.28.6.721