Name: data acquisition protocol for determining embedded sensitivity functions
Uploaded: 2016-04-20T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Data Acquisition Protocol for Determining Embedded Sensitivity Functions at JoVE.com

Forfatterne har ingen bekræftelser.

1. Pre-test Forberedelse <ol><li> Design og fabrikere fastholdelsesanordningen. Designe armaturet til at replikere realistiske randbetingelser ved at vælge bolt steder til at matche monteringslokationerne af bladet. Vælg stål til armaturet for at minimere bidraget fra armaturet til det dynamiske respons af prøveemnet. <ol><li> Bolt bladet til den brugerdefinerede t-beslag. </li><li> Klemme armaturet til en stål bord. </li></ol></li><li> Identificere og markere gitter af impact steder. <ol><li> Vælg 30 point, der...

<ol>
	<li>Singh, N., Joshi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+location+and+number+of+sensors+for+structural+health+monitoring+using+genetic+algorithm.">Optimization of location and number of sensors for structural health monitoring using genetic algorithm.</a> Mater Forum. 33, 359-367 (2009).</li><li>Gao, H., Rose, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasonic+sensor+placement+optimization+in+structural+health+monitoring+using+evolutionary+strategy.">Ultrasonic sensor placement optimization in structural health monitoring using evolutionary strategy.</a> Review Of Qnde. 25, 1687-1693 (2006).</li><li>Raich, A. M., Liszkai, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-objective+optimization+of+sensor+and+excitation+layouts+for+frequency+response+function-based+structural+damage+identification.">Multi-objective optimization of sensor and excitation layouts for frequency response function-based structural damage identification.</a> Comput-Aided Civinfrastructure Eng. 27 (2), 95-117 (2012).</li><li>Worden, K., Burrows, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimal+sensor+placement+for+fault+detection.">Optimal sensor placement for fault detection.</a> Eng Struct. 23 (8), 885-901 (2001).</li><li>Flynn, E. B., Todd, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Bayesian+approach+to+optimal+sensor+placement+for+structural+health+monitoring+with+application+to+active+sensing.">A Bayesian approach to optimal sensor placement for structural health monitoring with application to active sensing.</a> Mech Syst Signal Pr. 24 (4), 891-903 (2010).</li><li>Markmiller, J., Chang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensor+network+optimization+for+a+passive+sensing+impact+detection+technique.">Sensor network optimization for a passive sensing impact detection technique.</a> Struct Health Monit. 9 (1), 25-39 (2010).</li><li>Yang, C., Adams, D., Yoo, S., Kim, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+embedded+sensitivity+approach+for+diagnosing+system-level+noise+and+vibration+problems.">An embedded sensitivity approach for diagnosing system-level noise and vibration problems.</a> J. Sound Vibration. 269 (3), 1063-1081 (2004).</li><li>Yang, C., Adams, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predicting+changes+in+vibration+behavior+using+first-+and+second-order+iterative+embedded+sensitivity+functions.">Predicting changes in vibration behavior using first- and second-order iterative embedded sensitivity functions.</a> J. Sound Vibration. 323 (1), 173-193 (2009).</li><li>Yang, C., Adams, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Damage+Identification+Technique+based+on+Embedded+Sensitivity+Analysis+and+Optimization+Processes.">A Damage Identification Technique based on Embedded Sensitivity Analysis and Optimization Processes.</a> J. Sound Vibration. 333 (14), 3109-3119 (2013).</li><li>Rocklin, G. T., Crowley, J., Vold, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparison+of+the+H1,+H2,+and+Hv+frequency+response+functions.">A comparison of the H1, H2, and Hv frequency response functions.</a> Proc. Of IMAC III. 1, 272-278 (1985).</li><li>Meyer, J., Adams, D., Silvers, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Embedded+Sensitivity+Functions+for+improving+the+effectiveness+of+vibro-acoustic+modulation+and+damage+detection+on+wind+turbine+blades.">Embedded Sensitivity Functions for improving the effectiveness of vibro-acoustic modulation and damage detection on wind turbine blades.</a> , (2014).</li><li>Guratzsch, R., Mahadevan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+health+monitoring+sensor+placement+optimization+under+uncertainty.">Structural health monitoring sensor placement optimization under uncertainty.</a> AIAA J. 48 (7), 1281-1289 (2010).</li></ol>

Test inventar bør være designet til at replikere realistiske randbetingelser, så resultaterne vil være gældende under driftsbetingelser. Valget af antallet af punkter, der bruges til test er en afvejning mellem at have tilstrækkelig rumlig opløsning og test tid. Vælg hammeren baseret på størrelsen af ​​testprøven og frekvensområdet af interesse. Generelt jo mindre hammeren, jo bredere frekvensområde ophidset. Men mindre hamre frembringer typisk lavere amplitude kræfter. Impact hamre er instrumenteret m...

Mange strukturelle sundhed overvågningsteknikker stole på ændringer i målte frekvens respons funktioner (FRF) for at detektere skader inden for en struktur. Men kun få af disse metoder fat hvordan du kan afgøre sensor placeringer og / eller input force steder, der vil maksimere effektiviteten af ​​den metode til at påvise skader. Indlejrede sensitivitetsfunktioner (ESFS) kan anvendes til at bestemme følsomheden af ​​en FRF til en lokal ændring i en konstruktionens materialeegenskaber. Derfor, og fordi skader typisk resulterer i en lokal ændring i stivhed, dæmpning, eller masse af strukturen, ESFS tilvejebringe en metode til bestemmelse af de bedste sensor og kraft steder for FRF-baserede sundhed overvågningsteknikker. Formålet med denne video og manuskript er at detaljer datafangst processen og bedste praksis til bestemmelse af ESFS for en struktur. Processen omfatter opstilling af forskellige FRF fra modal indvirkning test, som udføres af spændende en struktre med en modal betydning hammer og måle sit svar med accelerometre. I dette arbejde, strukturen bliver testet er en 1,2 m bolig-skala vindmøllevinge. Målet med afprøvning og analyse er at identificere sensor steder, der er mest følsomme over for skader på bladet. Disse sensor steder, kan derefter anvendes i en strukturel ordning sundhedsovervågning at overvåge klingen for skader. Udover brugen af ​​ESFS at bestemme den mest effektive sensor steder at bruge i en strukturel ordning sundhedsovervågning kan flere optimale sensor placering algoritmer også findes demonstreret i litteraturen. I [Kramer], Kramer vurderer iterativt evne et sæt sensorer til at observere former for et system. For nylig er genetiske algoritmer 1-3 og neurale netværk 4 blevet udviklet til at identificere optimale sensor steder. I fem, der anvendes en Bayes tilgang, der tager hensyn til risikoen for forskellige typer af fejlog fordelingen af ​​skader. I 6, blev en finite element model udnyttes til at identificere sensoren steder mest sandsynlige til at detektere skader. I de fleste af sensorens placering algoritmer præsenteret i litteraturen, data fra den beskadigede struktur, uanset om simulerede eller målte, er påkrævet. En fordel ved den indlejrede følsomhed tilgang er, at sensoren steder kan bestemmes ud fra den sunde struktur. En anden fordel ved ESFS er, at materialeegenskaber ikke behøver at være eksplicit kendt. I stedet er de materialeegenskaber &quot;indlejret&quot; i udtrykkene for systemets FRF. Derfor er alt, hvad der kræves for at beregne ESFS er et sæt af målte FRF på bestemte input / output-steder. Specifikt følsomhed FRF (H jk) beregnes ud fra et respons målt ved punkt j til en indgang ved punkt K, til en ændring i stivhed (K mn) mellem punkterne M og Ner <img alt="ligning1" src="/files/ftp_upload/53690/53690equation1.jpg" /> hvor <img alt="Equation2" src="/files/ftp_upload/53690/53690equation2.jpg" /> er ESF som en funktion af frekvensen, ω 7-9. Proceduren for måling af FRF, der kræves for at beregne den højre side af ligning (1) er detaljeret i næste afsnit og demonstreret i videoen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Accelerometer</td>
			<td style="width:71px;">PCB</td>
			<td style="width:119px;">356B11</td>
			<td style="width:167px;">three used in testing</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Impact hammer</td>
			<td style="width:71px;">PCB</td>
			<td style="width:119px;">086C01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Data acquisition card</td>
			<td style="width:71px;">NI</td>
			<td align="right" style="width:119px;">9234</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">DAQ chasis&#160;</td>
			<td style="width:71px;">NI</td>
			<td style="width:119px;">cDAQ-9171</td>
			<td>or similar</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Software</td>
			<td style="width:71px;">MATLAB</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Super glue</td>
			<td style="width:71px;">Loctite</td>
			<td align="right" style="width:119px;">454</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Handheld Shaker</td>
			<td style="width:71px;">PCB</td>
			<td style="width:119px;">394C06</td>
			<td>for calibration&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

data acquisition protocol for determining embedded sensitivity functions

Effektiviteten af ​​mange strukturelle sundhed overvågningsteknikker afhænger af placeringen af ​​sensorer og placeringen af ​​input kræfter. Algoritmer til bestemmelse optimal sensor og tvinger steder kræver typisk data, enten simuleret eller måles, fra den beskadigede struktur. Indlejrede sensitivitetsfunktioner giver en tilgang til at bestemme den bedste tilgængelige sensor placering til at opdage skader med kun data fra den sunde struktur. I denne video og manuskript, er datafangst procedure og bedste praksis til bestemmelse af indlejrede følsomhed funktioner af en struktur præsenteres. Frekvensgangen funktioner, der anvendes til beregning af de indlejrede sensitivitetsfunktioner er erhvervet ved hjælp af modal test effekt. Data erhvervet og repræsentative resultater er vist for et boligområde skala vindmøllevinge. Strategier for at vurdere kvaliteten af ​​de data, der erhverves leveres under demonstrationen af ​​datafangst processen. </p&gt;

Figur 1 viser en typisk indlejret følsomhed funktion. Svarende til en FRF, ESF har toppe nær de naturlige frekvenser af strukturen. Jo højere værdien af ESF, jo mere følsom er placeringen at skade mellem point m og n. Hver af de tredive point testet på vindmøllevingen har en unik ESF. Disse ESFS kan sammenlignes for at bestemme hvilken sensor placering ville være mest følsomme over for beskadigelse. For eksempel, Figur 2 viser ...

Watch this Scientific Journal Video about Data Acquisition Protocol for Determining Embedded Sensitivity Functions at JoVE.com

Data Acquisition Protocol for Determining Embedded Sensitivity Functions

The data acquisition procedure for determining embedded sensitivity functions is described. Data is acquired and representative results are shown for a residential scale wind turbine blade.

Data Acquisition Protokol til bestemmelse Embedded Følsomhed funktioner

The effectiveness of many structural health monitoring techniques depends on the placement of sensors and the location of input forces. Algorithms for ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Determining 3D Flow Fields via Multi-camera Light Field Imaging

Bestemmelse 3D Flow Fields via Multi-kamera Light Field Imaging

In the field of fluid mechanics, the resolution of computational schemes has outpaced experimental methods and widened the gap between predicted and ...

Quasi-light Storage for Optical Data Packets

Quasi-light Storage til optiske data Pakker

Today's telecommunication is based on optical packets which transmit the information in optical fiber networks around the world. Currently, the processing ...

High-Sensitivity Nuclear Magnetic Resonance at Giga-Pascal Pressures: A New Tool for Probing Electronic and Chemical Properties of Condensed Matter under Extreme Conditions

High-Sensitivity Nuclear Magnetic Resonance på Giga-Pascal tryk: et nyt værktøj til Sondering Elektronisk og kemiske egenskaber af kondenserede stoffer under ekstreme forhold

Nuclear Magnetic Resonance (NMR) is one of the most important techniques for the study of condensed matter systems, their chemical structure, and their ...

Probing C84-embedded Si Substrate Using Scanning Probe Microscopy and Molecular Dynamics

Probing C84-embedded Si Substrate Using Scanning Probe Microscopy and Molecular Dynamics

sondering C<sub&gt; 84</sub&gt; -embedded Si Underlag Brug Scanning Probe Microscopy og Molecular Dynamics

This paper reports an array-designed C84-embedded Si substrate fabricated using a controlled self-assembly method in an ultra-high vacuum chamber. The ...

Scalable Solution-processed Fabrication Strategy for High-performance, Flexible, Transparent Electrodes with Embedded Metal Mesh

Scalable Solution-Processed Fabrication Strategi for High Performance, Fleksibel, Transparent Elektroder med Embedded Metal Mesh

Here, the authors report the embedded metal-mesh transparent electrode (EMTE), a new transparent electrode (TE) with a metal mesh completely embedded in a ...

Production and Characterization of Vacuum Deposited Organic Light Emitting Diodes

Produktion og karakterisering af vakuum deponerede organisk lysemitterende dioder

A method for producing simple and efficient thermally-activated delayed fluorescence organic light-emitting diodes (OLEDs) based on guest-host or exciplex ...

An Efficient Method for Selective Desalination of Radioactive Iodine Anions by Using Gold Nanoparticles-Embedded Membrane Filter

En effektiv metode til selektiv afsaltning af radioaktivt jod anioner ved hjælp af guld nanopartikler-Embedded membranfilter

Here, we demonstrate a detail protocol for the preparation of nanomaterials-embedded composite membranes and its application to the efficient and ...

Automated Deployment of an Internet Protocol Telephony Service on Unmanned Aerial Vehicles Using Network Functions Virtualization

Automatiseret installation af en internet protokol telefonitjeneste på ubemandede luftfartøjer ved hjælp af netværksfunktioner virtualisering

The Network Function Virtualization (NFV) paradigm is one of the key enabling technologies in the development of the 5th generation of mobile networks. ...

Terahertz Imaging and Characterization Protocol for Freshly Excised Breast Cancer Tumors

Terahertz Imaging og karakterisering protokol for frisk udskilles brystkræft tumorer

This manuscript presents a protocol to handle, characterize, and image freshly excised human breast tumors using pulsed terahertz imaging and spectroscopy ...