Обнаружение старения моста с помощью цифровой корреляции изображений

Unsplash/CC0

Команда исследователей из Университета Сингапура Ньюкасла и Национального университета Сингапура, возглавляемого г -ном Ло -Тиком Буном, с руководителем доктора Дж. Дж. Чонга, разработала новый и практический метод оценки механических свойств структур, с потенциальным применением структурногоМониторинг здоровья крупных структур, таких как мосты и виадуки в Сингапуре.

Команда опубликовала свои результаты в статье в журнале Electronics, которая была расширенной версией исследований, представленной на 24 -й Международной конференции по технологии Mechatronics Technology (ICMT) в 2021 году.

Модуль Юнга является важным механическим свойством, которое измеряет жесткость твердых материалов.Традиционно, определение модуля Юнга включает в себя разрушительное материальное тестирование.Тем не менее, в этой статье предлагается новый подход с использованием цифровой корреляции изображения (DIC) в сочетании с численным обратным анализом для оценки модуля материалов Dynamic Young, особенно для мостов и виадуков.

Чтобы продемонстрировать метод, три различных материала (латунь, алюминий и сталь) подвергались как статическим, так и динамическим тестам.Статическое поперечное смещение было применено к свободному концу луча, который затем позволил свободно вибрировать.Используя DIC, результирующие вибрации на свободном конце контролировались, и естественные частоты луча были получены с помощью анализа быстрого преобразования Фурье (FFT) измеренной истории DIC.

Чтобы получить модуль Янга, использовался модальный обратный анализ, используя программу конечных элементов ANSYS 2022 R1.Соотношение модуля Юнга с фундаментальной естественной частотой луча, динамические свойства материала были успешно определены с использованием комбинации численных и DIC -методов.Важно отметить, что этот метод бесконтактной оценки устраняет необходимость в разрушительном тестировании, что делает его ценным инструментом для оценки структурной целостности мостов и зданий.

Потенциальные применения этого инновационного метода распространяются на оценки мостов и зданий, а также мониторинг здоровья структурного здоровья (SHM).Обеспечивая неразрушающую оценку, этот подход способствует повышению безопасности, долговечности и эффективности критической инфраструктуры.

Система корреляции цифровых изображений, ключевой инструмент для исследования, была поставлена с помощью Imetrum Ltd и сенсора.Захватывающие результаты проекта открыли новые инженерные возможности для Imetrum Ltd и сенсорной технологии Pte Ltd в секторе структурной инженерии.

Больше информации: Tick Boon Loh et al., Интегрированный подход для определения модуля Юнга кантилевского луча с использованием анализа конечных элементов и методики цифрового изображения (DIC), электроника (2022).Doi: 10.3390/electronics11182826