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Auteur Ghanem, Roger G.
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Affiner la rechercheScheduled Controllers for Buildings under Seismic Excitation with Limited Actuator Capacity / Kim, Jin-Hoon in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°7 (Juillet 2004)
[article]
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°7 (Juillet 2004) . - 800-808 p.
Titre : Scheduled Controllers for Buildings under Seismic Excitation with Limited Actuator Capacity Titre original : Contrôleurs Programmés pour des Bâtiments sous l'Excitation Séismique de la Capacité Limitée de Déclencheur Type de document : texte imprimé Auteurs : Kim, Jin-Hoon, Auteur ; Jabbari, Faryar, Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique Article en page(s) : 800-808 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Saturation Active control Scheduling Structural control Seismic hazard Excitation Commande active Etablissement du programme Commande structurale Effets séismiques Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A new class of scheduled controllers is presented for improving the response of seismic-excited buildings under actuators with limited capacity. The controller is scheduled based on the response of the system on-line, to take full advantage of the inevitably limited actuation. While the controller is nonlinear, the overall approach relies on a variety of techniques from linear designs, which makes it possible to generalize the approach to a variety of systems and control objectives. For example, sufficient conditions for feasibility of a feedback controller are expressed in terms of linear matrix inequalities, thus solvable with standard software. Both state feedback and observer-based controllers are discussed. Performance of the proposed technique is illustrated through simulations of a six-story building subject to earthquake ground motion.
Une nouvelle classe des contrôleurs programmés est présentée pour améliorer la réponse des bâtiments passionnants séismiques sous des déclencheurs de la capacité limitée. Le contrôleur est programmé a basé en ligne sur la réponse du système, pour profiter pleinement de la mise en action inévitablement limitée. Tandis que le contrôleur est non-linéaire, l'approche globale se fonde sur une variété de techniques des conceptions linéaires, qui permet pour généraliser l'approche à une variété de systèmes et d'objectifs de commande. Par exemple, des conditions suffisantes pour la praticabilité d'un contrôleur de rétroaction sont exprimées en termes d'inégalités linéaires de matrice, ainsi soluble avec le logiciel standard. La rétroaction d'état et les contrôleurs observateur-basés sont discutés. L'exécution de la technique proposée est illustrée par des simulations d'un bâtiment d'six-histoire sujet au mouvement au sol de tremblement de terre.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : fjabbari@uci.ed, jinhkim@cbucc.chungbuk.ac.kr [article] Scheduled Controllers for Buildings under Seismic Excitation with Limited Actuator Capacity = Contrôleurs Programmés pour des Bâtiments sous l'Excitation Séismique de la Capacité Limitée de Déclencheur [texte imprimé] / Kim, Jin-Hoon, Auteur ; Jabbari, Faryar, Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique . - 800-808 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°7 (Juillet 2004) . - 800-808 p.
Mots-clés : Saturation Active control Scheduling Structural control Seismic hazard Excitation Commande active Etablissement du programme Commande structurale Effets séismiques Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A new class of scheduled controllers is presented for improving the response of seismic-excited buildings under actuators with limited capacity. The controller is scheduled based on the response of the system on-line, to take full advantage of the inevitably limited actuation. While the controller is nonlinear, the overall approach relies on a variety of techniques from linear designs, which makes it possible to generalize the approach to a variety of systems and control objectives. For example, sufficient conditions for feasibility of a feedback controller are expressed in terms of linear matrix inequalities, thus solvable with standard software. Both state feedback and observer-based controllers are discussed. Performance of the proposed technique is illustrated through simulations of a six-story building subject to earthquake ground motion.
Une nouvelle classe des contrôleurs programmés est présentée pour améliorer la réponse des bâtiments passionnants séismiques sous des déclencheurs de la capacité limitée. Le contrôleur est programmé a basé en ligne sur la réponse du système, pour profiter pleinement de la mise en action inévitablement limitée. Tandis que le contrôleur est non-linéaire, l'approche globale se fonde sur une variété de techniques des conceptions linéaires, qui permet pour généraliser l'approche à une variété de systèmes et d'objectifs de commande. Par exemple, des conditions suffisantes pour la praticabilité d'un contrôleur de rétroaction sont exprimées en termes d'inégalités linéaires de matrice, ainsi soluble avec le logiciel standard. La rétroaction d'état et les contrôleurs observateur-basés sont discutés. L'exécution de la technique proposée est illustrée par des simulations d'un bâtiment d'six-histoire sujet au mouvement au sol de tremblement de terre.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : fjabbari@uci.ed, jinhkim@cbucc.chungbuk.ac.kr Short-Term Structural Instability under Random Dynamic Loads / Dimentberg, M. in Journal of engineering mechanics, Vol. 132 N°11 (Novembre 2006)
[article]
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1269-1272 p.
Titre : Short-Term Structural Instability under Random Dynamic Loads Titre original : Instabilité Structurale de Court Terme sous les Charges Dynamiques Aléatoires Type de document : texte imprimé Auteurs : Dimentberg, M., Auteur ; Lourtchenko, D., Auteur ; Arvid Naess ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique Article en page(s) : 1269-1272 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Structural stability Dynamic loads Stiffness Stabilité structurale Charges dynamiques Rigidité Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : In the technical note a single-degree-of-freedom system with stationary random temporal variations of its stiffness is considered. The problem of short-term instability is studied. The analysis is based on a parabolic approximation of the randomly varying apparent stiffness within the negative domain achieved by invoking a Slepian process model.
Dans la note technique un système de simple-degré-de-liberté avec des variations temporelles aléatoires stationnaires de sa rigidité est considéré. Le problème de l'instabilité à court terme est étudié. L'analyse est basée sur une approximation parabolique de la rigidité apparente aléatoirement variable dans le domaine négatif réalisé en appelant un modèle de processus de Slepian.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : diment@wpi.edu, daniil@miit.ru [article] Short-Term Structural Instability under Random Dynamic Loads = Instabilité Structurale de Court Terme sous les Charges Dynamiques Aléatoires [texte imprimé] / Dimentberg, M., Auteur ; Lourtchenko, D., Auteur ; Arvid Naess ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique . - 1269-1272 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1269-1272 p.
Mots-clés : Structural stability Dynamic loads Stiffness Stabilité structurale Charges dynamiques Rigidité Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : In the technical note a single-degree-of-freedom system with stationary random temporal variations of its stiffness is considered. The problem of short-term instability is studied. The analysis is based on a parabolic approximation of the randomly varying apparent stiffness within the negative domain achieved by invoking a Slepian process model.
Dans la note technique un système de simple-degré-de-liberté avec des variations temporelles aléatoires stationnaires de sa rigidité est considéré. Le problème de l'instabilité à court terme est étudié. L'analyse est basée sur une approximation parabolique de la rigidité apparente aléatoirement variable dans le domaine négatif réalisé en appelant un modèle de processus de Slepian.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : diment@wpi.edu, daniil@miit.ru Stochastic Analysis of a Single-Degree-of-Freedom Nonlinear Experimental Moored System Using an Independent-Flow-Field Model / Lin, H. in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004)
[article]
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 161-169 p.
Titre : Stochastic Analysis of a Single-Degree-of-Freedom Nonlinear Experimental Moored System Using an Independent-Flow-Field Model Titre original : Analyse Stochastique d'un Seul Degré de Système Amarré Expérimental Non-Linéaire de Liberté en Utilisant un Modèle Indépendant de Champ d'Ecoulement Type de document : texte imprimé Auteurs : Lin, H., Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique ; Yim, Solomon C. S., Auteur Article en page(s) : 161-169 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Experimental data Nonlinear systems Structural analysis Probabilistic methods Probability density functions Mooring Wave forces Stochastic processes Données expérimentales Systèmes non-linéaires Analyse structurale Méthodes probabilistes Fonctions de densité de probabilité Amarrage Forces de vague Processus stochastiques Index. décimale : 621.34 Résumé : Stochastic characteristics of the surge response of a nonlinear single-degree-of-freedom moored structure subjected to random wave excitations are examined in this paper. Sources of nonlinearity of the system include a complex geometric configuration and wave-induced quadratic drag. A Morison-type model with an independent-flow-field formulation and a three-term-polynomial approximation of the nonlinear restoring force is employed for its proven excellent prediction capability for the experimental results investigated. Wave excitations considered in this study include nearly periodic waves, which take into account the presence of tank noise, noisy periodic waves that have predominant periodic components with designed additive random perturbations, and narrow-band random waves. A unified wave excitation model is used to describe all the wave conditions. A modulating factor governing the degree of randomness in the wave excitations is introduced. The corresponding Fokker.Planck formulation is applied and numerically solved for the response probability density functions (PDFs). Experimental results and simulations are compared in detail via the PDFs in phase space. The PDFs portray coexisting multiple response attractors and indicate their relative strengths, and experimental response behaviors, including transitions and interactions, are accordingly interpreted from the ensemble perspective. Using time-averaged probability density functions as an invariant measure, probability distributions of large excursions in experimental and simulated responses to various random wave excitations are demonstrated and compared. Asymptotic long-term behaviors of the experimental responses are then inferred.
Les caractéristiques stochastiques de la réponse de montée subite d'un seul degré de liberté non-linéaire ont amarré la structure soumise aux excitations aléatoires de vague sont examinées en cet article. Les sources de non-linéarité du système incluent une configuration géométrique complexe et une drague quadratique induite par vague. Un type modèle de Morison avec une formulation indépendante de champ d'écoulement et une approximation polynôme de trois limites de la force de reconstitution non-linéaire est utilisé pour ses excellentes possibilités prouvées de prévision pour les résultats expérimentaux étudiés. Les excitations de vague considérées dans cette étude incluent les vagues presque périodiques, qui tiennent compte de la présence du bruit de réservoir, des vagues périodiques bruyantes qui ont les composants périodiques prédominants avec des perturbations aléatoires additives conçues, et des vagues aléatoires à bande étroite. Un modèle unifié d'excitation de vague est employé pour décrire tous les conditions de vague. Un facteur de modulation régissant le degré d'aspect aléatoire dans les excitations de vague est présenté. La formulation correspondante de Fokker.Planck est appliquée et numériquement résolue pour les fonctions de densité de probabilité de réponse (PDFs). Des résultats et les simulations expérimentaux sont comparés en détail par l'intermédiaire du PDFs dans l'espace de phase. Le PDFs dépeignent des attractors multiples de coexistence de réponse et indiquent leurs forces relatives, et des comportements expérimentaux de réponse, y compris des transitions et des interactions, sont en conséquence interprétés de la perspective d'ensemble. Employer la densité temps-faite la moyenne de probabilité fonctionne comme mesure invariable, des distributions de probabilité de grandes excursions en réponse expérimentaux et simulés à de diverses excitations aléatoires de vague sont démontrées et comparées. Des comportements à long terme asymptotiques des réponses expérimentales sont alors impliqués.
[article] Stochastic Analysis of a Single-Degree-of-Freedom Nonlinear Experimental Moored System Using an Independent-Flow-Field Model = Analyse Stochastique d'un Seul Degré de Système Amarré Expérimental Non-Linéaire de Liberté en Utilisant un Modèle Indépendant de Champ d'Ecoulement [texte imprimé] / Lin, H., Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique ; Yim, Solomon C. S., Auteur . - 161-169 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 161-169 p.
Mots-clés : Experimental data Nonlinear systems Structural analysis Probabilistic methods Probability density functions Mooring Wave forces Stochastic processes Données expérimentales Systèmes non-linéaires Analyse structurale Méthodes probabilistes Fonctions de densité de probabilité Amarrage Forces de vague Processus stochastiques Index. décimale : 621.34 Résumé : Stochastic characteristics of the surge response of a nonlinear single-degree-of-freedom moored structure subjected to random wave excitations are examined in this paper. Sources of nonlinearity of the system include a complex geometric configuration and wave-induced quadratic drag. A Morison-type model with an independent-flow-field formulation and a three-term-polynomial approximation of the nonlinear restoring force is employed for its proven excellent prediction capability for the experimental results investigated. Wave excitations considered in this study include nearly periodic waves, which take into account the presence of tank noise, noisy periodic waves that have predominant periodic components with designed additive random perturbations, and narrow-band random waves. A unified wave excitation model is used to describe all the wave conditions. A modulating factor governing the degree of randomness in the wave excitations is introduced. The corresponding Fokker.Planck formulation is applied and numerically solved for the response probability density functions (PDFs). Experimental results and simulations are compared in detail via the PDFs in phase space. The PDFs portray coexisting multiple response attractors and indicate their relative strengths, and experimental response behaviors, including transitions and interactions, are accordingly interpreted from the ensemble perspective. Using time-averaged probability density functions as an invariant measure, probability distributions of large excursions in experimental and simulated responses to various random wave excitations are demonstrated and compared. Asymptotic long-term behaviors of the experimental responses are then inferred.
Les caractéristiques stochastiques de la réponse de montée subite d'un seul degré de liberté non-linéaire ont amarré la structure soumise aux excitations aléatoires de vague sont examinées en cet article. Les sources de non-linéarité du système incluent une configuration géométrique complexe et une drague quadratique induite par vague. Un type modèle de Morison avec une formulation indépendante de champ d'écoulement et une approximation polynôme de trois limites de la force de reconstitution non-linéaire est utilisé pour ses excellentes possibilités prouvées de prévision pour les résultats expérimentaux étudiés. Les excitations de vague considérées dans cette étude incluent les vagues presque périodiques, qui tiennent compte de la présence du bruit de réservoir, des vagues périodiques bruyantes qui ont les composants périodiques prédominants avec des perturbations aléatoires additives conçues, et des vagues aléatoires à bande étroite. Un modèle unifié d'excitation de vague est employé pour décrire tous les conditions de vague. Un facteur de modulation régissant le degré d'aspect aléatoire dans les excitations de vague est présenté. La formulation correspondante de Fokker.Planck est appliquée et numériquement résolue pour les fonctions de densité de probabilité de réponse (PDFs). Des résultats et les simulations expérimentaux sont comparés en détail par l'intermédiaire du PDFs dans l'espace de phase. Le PDFs dépeignent des attractors multiples de coexistence de réponse et indiquent leurs forces relatives, et des comportements expérimentaux de réponse, y compris des transitions et des interactions, sont en conséquence interprétés de la perspective d'ensemble. Employer la densité temps-faite la moyenne de probabilité fonctionne comme mesure invariable, des distributions de probabilité de grandes excursions en réponse expérimentaux et simulés à de diverses excitations aléatoires de vague sont démontrées et comparées. Des comportements à long terme asymptotiques des réponses expérimentales sont alors impliqués.
Stochastic Averaging of Preisach Hysteretic Systems / Spanos, Pol D. in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°11 (Novembre 2004)
[article]
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°11 (Novembre 2004) . - 1257-1267 p.
Titre : Stochastic Averaging of Preisach Hysteretic Systems Titre original : Stochastique Moyenne des Systèmes par Hystérésis de Preisach Type de document : texte imprimé Auteurs : Spanos, Pol D., Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique ; Muscolino, G. ; Cacciola, P., Auteur Article en page(s) : 1257-1267 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Stochastic processes Random vibration Monte Carlo method Hysteretic systems Processus stochastiques Vibration aléatoire Méthode de Monte Carlo Systèmes d'hystérésis Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : The sustained progress in the study of the hysteretic behavior of structural and mechanical systems has led to the adoption of increasingly sophisticated and reliable mathematical representations. Models based on the distributed elements (hysterons) appear to be quite versatile. Among these, the Preisach hysteretic model has received considerable attention in the field of engineering mechanics. In this paper, the stochastic response of a Preisach hysteretic system driven by a white noise process is investigated. In this regard, the method of stochastic averaging is modified to be applicable for the determination of the probability density of the stationary system response envelope. Remarkably, this probability density expression in conjunction with the response of an auxiliary linear system can also be used to determine the power spectrum of the system response. The approximate theoretical solutions are validated by data derived by a pertinent Monte Carlo study.
Le progrès soutenu dans l'étude du comportement par hystérésis des systèmes structuraux et mécaniques a mené à l'adoption des représentations mathématiques de plus en plus sophistiquées et fiables. Les modèles basés sur les éléments distribués (hysterons) semblent être tout à fait souples. Parmi ces derniers, le modèle par hystérésis de Preisach a suscité l'attention considérable dans le domaine de la mécanique de technologie. En cet article, la réponse stochastique d'un guidé par système par hystérésis de Preisach par un processus blanc de bruit est étudiée. À cet égard, la méthode de faire la moyenne stochastique est modifiée pour être applicable pour la détermination de la densité de probabilité de l'enveloppe stationnaire de réaction de système. Remarquablement, cette expression de densité de probabilité en même temps que la réponse d'un système linéaire auxiliaire peut également être employée pour déterminer le spectre de puissance de la réaction de système. Les solutions théoriques approximatives sont validées par des données dérivées par une étude convenable de Monte Carlo.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 [article] Stochastic Averaging of Preisach Hysteretic Systems = Stochastique Moyenne des Systèmes par Hystérésis de Preisach [texte imprimé] / Spanos, Pol D., Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique ; Muscolino, G. ; Cacciola, P., Auteur . - 1257-1267 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°11 (Novembre 2004) . - 1257-1267 p.
Mots-clés : Stochastic processes Random vibration Monte Carlo method Hysteretic systems Processus stochastiques Vibration aléatoire Méthode de Monte Carlo Systèmes d'hystérésis Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : The sustained progress in the study of the hysteretic behavior of structural and mechanical systems has led to the adoption of increasingly sophisticated and reliable mathematical representations. Models based on the distributed elements (hysterons) appear to be quite versatile. Among these, the Preisach hysteretic model has received considerable attention in the field of engineering mechanics. In this paper, the stochastic response of a Preisach hysteretic system driven by a white noise process is investigated. In this regard, the method of stochastic averaging is modified to be applicable for the determination of the probability density of the stationary system response envelope. Remarkably, this probability density expression in conjunction with the response of an auxiliary linear system can also be used to determine the power spectrum of the system response. The approximate theoretical solutions are validated by data derived by a pertinent Monte Carlo study.
Le progrès soutenu dans l'étude du comportement par hystérésis des systèmes structuraux et mécaniques a mené à l'adoption des représentations mathématiques de plus en plus sophistiquées et fiables. Les modèles basés sur les éléments distribués (hysterons) semblent être tout à fait souples. Parmi ces derniers, le modèle par hystérésis de Preisach a suscité l'attention considérable dans le domaine de la mécanique de technologie. En cet article, la réponse stochastique d'un guidé par système par hystérésis de Preisach par un processus blanc de bruit est étudiée. À cet égard, la méthode de faire la moyenne stochastique est modifiée pour être applicable pour la détermination de la densité de probabilité de l'enveloppe stationnaire de réaction de système. Remarquablement, cette expression de densité de probabilité en même temps que la réponse d'un système linéaire auxiliaire peut également être employée pour déterminer le spectre de puissance de la réaction de système. Les solutions théoriques approximatives sont validées par des données dérivées par une étude convenable de Monte Carlo.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 Structural Damage DEtection using Empirical Mode Decomposition: Experimental investigation / Xu, Y. L. in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°11 (Novembre 2004)
[article]
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°11 (Novembre 2004) . - 1279-1288 p.
Titre : Structural Damage DEtection using Empirical Mode Decomposition: Experimental investigation Titre original : Détection Structurale de Dommages en Utilisant Mode de Décomposition Empirique : Recherche Expérimentale Type de document : texte imprimé Auteurs : Xu, Y. L., Auteur ; Chen, J., Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique Article en page(s) : 1279-1288 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Vibration Damage assesssment Data analysis Decomposition Structural safety Stiffness Evaluation de dommages Analyse de données Sûreté structurale Rigidité Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This paper presents an experimental investigation on the applicability of the empirical mode decomposition (EMD) for identifying structural damage caused by a sudden change of structural stiffness. A three-story shear building model was constructed and installed on a shaking table with two springs horizontally connected to the first floor of the building to provide additional structural stiffness. Structural damage was simulated by suddenly releasing two pretensioned springs either simultaneously or successively. Various damage severities were produced using springs of different stiffness. A series of free vibration, random vibration, and earthquake simulation tests were performed on the building with sudden stiffness changes. Dynamic responses including floor accelerations and displacements, column strains, and spring releasing time instants were measured. The EMD was then applied to measured time histories to identify damage time instant and damage location for various test cases. The comparison of identified results with measured ones showed that damage time instants could be accurately detected in terms of damage spikes extracted directly from the measurement data by EMD. The damage location could be determined by the spatial distribution of the spikes along the building. The influence of damage severity, sampling frequency, and measured quantities on the performance of EMD for damage detection was also discussed.
Cet article présente une recherche expérimentale sur l'applicabilité de la décomposition empirique de mode (EMD) pour identifier des dommages structuraux provoqués par un changement soudain de rigidité structurale. Un modèle de bâtiment de cisaillement de trois histoires a été construit et installé sur une table de secousse avec deux ressorts horizontalement reliés au premier étage du bâtiment pour fournir la rigidité structurale additionnelle. Des dommages structuraux ont été simulés en libérant soudainement deux ressorts prétendus simultanément ou successivement. De divers severities de dommages ont été produits à l'aide des ressorts de rigidité différente. Une série de vibration libre, de vibration aléatoire, et d'essais de simulation de tremblement de terre a été effectuée sur le bâtiment avec les changements soudains de rigidité. Des réponses dynamiques comprenant des accélérations et des déplacements de plancher, des contraintes de colonne, et ressort libérant des instants de temps ont été mesurées. L'EMD a été alors appliqué aux histoires mesurées de temps pour identifier l'instant de temps de dommages et l'endroit de dommages pour différents cas d'espèce. La comparaison des résultats identifiés avec mesuré a prouvé que des instants de temps de dommages pourraient être exactement détectés en termes de transitoires de dommages extraites directement à partir des données de mesure par EMD. L'endroit de dommages a pu être déterminé par la distribution spatiale des transitoires le long du bâtiment. L'influence de la sévérité de dommages, de la fréquence de prélèvement, et des quantités mesurées sur l'exécution d'EMD pour la détection de dommages a été également discutée.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : ceylxu@polyu.edu.hk [article] Structural Damage DEtection using Empirical Mode Decomposition: Experimental investigation = Détection Structurale de Dommages en Utilisant Mode de Décomposition Empirique : Recherche Expérimentale [texte imprimé] / Xu, Y. L., Auteur ; Chen, J., Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique . - 1279-1288 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°11 (Novembre 2004) . - 1279-1288 p.
Mots-clés : Vibration Damage assesssment Data analysis Decomposition Structural safety Stiffness Evaluation de dommages Analyse de données Sûreté structurale Rigidité Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This paper presents an experimental investigation on the applicability of the empirical mode decomposition (EMD) for identifying structural damage caused by a sudden change of structural stiffness. A three-story shear building model was constructed and installed on a shaking table with two springs horizontally connected to the first floor of the building to provide additional structural stiffness. Structural damage was simulated by suddenly releasing two pretensioned springs either simultaneously or successively. Various damage severities were produced using springs of different stiffness. A series of free vibration, random vibration, and earthquake simulation tests were performed on the building with sudden stiffness changes. Dynamic responses including floor accelerations and displacements, column strains, and spring releasing time instants were measured. The EMD was then applied to measured time histories to identify damage time instant and damage location for various test cases. The comparison of identified results with measured ones showed that damage time instants could be accurately detected in terms of damage spikes extracted directly from the measurement data by EMD. The damage location could be determined by the spatial distribution of the spikes along the building. The influence of damage severity, sampling frequency, and measured quantities on the performance of EMD for damage detection was also discussed.
Cet article présente une recherche expérimentale sur l'applicabilité de la décomposition empirique de mode (EMD) pour identifier des dommages structuraux provoqués par un changement soudain de rigidité structurale. Un modèle de bâtiment de cisaillement de trois histoires a été construit et installé sur une table de secousse avec deux ressorts horizontalement reliés au premier étage du bâtiment pour fournir la rigidité structurale additionnelle. Des dommages structuraux ont été simulés en libérant soudainement deux ressorts prétendus simultanément ou successivement. De divers severities de dommages ont été produits à l'aide des ressorts de rigidité différente. Une série de vibration libre, de vibration aléatoire, et d'essais de simulation de tremblement de terre a été effectuée sur le bâtiment avec les changements soudains de rigidité. Des réponses dynamiques comprenant des accélérations et des déplacements de plancher, des contraintes de colonne, et ressort libérant des instants de temps ont été mesurées. L'EMD a été alors appliqué aux histoires mesurées de temps pour identifier l'instant de temps de dommages et l'endroit de dommages pour différents cas d'espèce. La comparaison des résultats identifiés avec mesuré a prouvé que des instants de temps de dommages pourraient être exactement détectés en termes de transitoires de dommages extraites directement à partir des données de mesure par EMD. L'endroit de dommages a pu être déterminé par la distribution spatiale des transitoires le long du bâtiment. L'influence de la sévérité de dommages, de la fréquence de prélèvement, et des quantités mesurées sur l'exécution d'EMD pour la détection de dommages a été également discutée.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : ceylxu@polyu.edu.hk Theoretical Interpretation of Impulse Response Tests of Embedded Concrete Structures / Ottosen, Niels Saabye in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°9 (Septembre 2004)
PermalinkThree-Dimensional Finite-Element Analysis of High Damping Rubber Bearings / Yoshida, Junji in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°5 (Mai 2004)
PermalinkTime-Domain Boundary Element Method for Underground Structures in Orthotropic Media / Chuhan Zhang in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°1 (Janvier 2004)
PermalinkTimoshenko Beam-Column with Generalized End Conditions and Nonclassical Modes of Vibration of Shear Beams / J. Dario Aristizabal-Ochoa in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°10 (Octobre 2004)
PermalinkUse of High-Efficiency Energy Absorbing Device to Arrest Progressive Collapse of Tall Building / Zhou, Qing in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°10 (Octobre 2004)
PermalinkValidation of a Source-Receiver Model for Road Traffic-Induced Vibrations in Buildings. I: Source Model / Pyl, Lincy in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°12 (Decembre 2004)
PermalinkValidation of a Source-Receiver Model for Road Traffic-Induced Vibrations in Buildings. II: Receiver Model / Pyl, Lincy in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°12 (Decembre 2004)
PermalinkWave propagation and mode localization in simply supported multispan beams with Couplers on Supports / Dong-Ok Kim in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°7 (Juillet 2004)
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