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Element Level System Identification with Unknown Input with Rayleigh Damping / Ling, Xiaolin in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°8 (Août 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°8 (Août 2004) . - 877-885 Titre : Element Level System Identification with Unknown Input with Rayleigh Damping Titre original : Identification de Niveau de Système d'Elément avec l'Entrée Inconnue et l'Atténuation de Rayleigh Type de document : texte imprimé Auteurs : Ling, Xiaolin, Auteur ; Haldar, Achintya, Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique Article en page(s) : 877-885 Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Defects  Damping  Nondestructive  tests  Finite  elements  Structural  analysis  Damage  assessment  Défauts  Atténuation  Essais  non  destructifs  Eléments  finis  Analyse  structurale  Evaluation  de  dommages Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A novel system identification procedure is proposed for nondestructive damage evaluation of structures. It is a finite element-based time-domain linear system identification technique capable of identifying structures at the element level. The unique features of the algorithm are that it can identify a structure without using any input excitation information and it can consider both viscous and Rayleigh-type proportional damping in the dynamic models. The consideration of proportional damping introduces a source of nonlinearity in the otherwise linear dynamic algorithm. However, it will also reduce the total number of damping coefficients to be identified, reducing the size of the problem. The Taylor series approximation is used to transform a nonlinear set of equations to a linear set of equations. The proposed algorithm, denoted as the modified iterative least square with unknown input algorithm, is verified with several examples considering various types of structures including shear-type building, truss, and beams. The algorithm accurately identified the stiffness of structures at the element level for both viscous (linear) and proportional (nonlinear) damping cases. It is capable of identifying a structure even with noise-contaminated response information. An example shows how the algorithm could be used in detecting the exact location of a defect in a defective element. The algorithm is being developed further and is expected to provide an economical, simple, efficient, and robust system identification technique that can be used as a nondestructive defect detection procedure in the near future. On propose un procédé d'identification de système de roman pour l'évaluation non destructive de dommages des structures. C'est une technique linéaire élément-finie basée d'identification de système de domaine de temps capable d'identifier des structures au niveau d'élément. Les dispositifs uniques de l'algorithme sont qu'il peut identifier une structure sans employer n'importe quelle information d'excitation d'entrée et il peut considérer type visqueux et de Rayleigh atténuation proportionnelle dans les modèles dynamiques. La considération de l'atténuation proportionnelle présente une source de non-linéarité dans l'algorithme dynamique autrement linéaire. Cependant, elle réduira également tout le nombre d'atténuer des coefficients à identifier, réduisant la taille du problème. L'approximation de série de tailleur est employée pour transformer un ensemble non-linéaire d'équations à un ensemble linéaire d'équations. L'algorithme proposé, dénoté en tant qu'itératif modifié moindre carré avec l'algorithme inconnu d'entrée, est vérifié avec plusieurs exemples considérant de divers types de structures comprenant le type de cisaillement bâtiment, botte, et faisceaux. L'algorithme a exactement identifié la rigidité des structures au niveau d'élément pour visqueux (linéaire) et proportionnel (non linéaire) atténuant des cas. Il est capable d'identifier une structure même avec l'information de réponse souillée par bruit. Un exemple montre comment l'algorithme pourrait être employé en détectant l'endroit exact d'un défaut dans un élément défectueux. On s'attend à ce que l'algorithme est développé plus loin et fournisse une technique économique, simple, efficace, et robuste d'identification de système qui peut être employée comme procédé non destructif de détection de défaut dans un proche avenir. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : haldar@u.arizona.edu [article] Element Level System Identification with Unknown Input with Rayleigh Damping = Identification de Niveau de Système d'Elément avec l'Entrée Inconnue et l'Atténuation de Rayleigh [texte imprimé] / Ling, Xiaolin, Auteur ; Haldar, Achintya, Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique . - 877-885. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°8 (Août 2004) . - 877-885 Mots-clés : Defects  Damping  Nondestructive  tests  Finite  elements  Structural  analysis  Damage  assessment  Défauts  Atténuation  Essais  non  destructifs  Eléments  finis  Analyse  structurale  Evaluation  de  dommages Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A novel system identification procedure is proposed for nondestructive damage evaluation of structures. It is a finite element-based time-domain linear system identification technique capable of identifying structures at the element level. The unique features of the algorithm are that it can identify a structure without using any input excitation information and it can consider both viscous and Rayleigh-type proportional damping in the dynamic models. The consideration of proportional damping introduces a source of nonlinearity in the otherwise linear dynamic algorithm. However, it will also reduce the total number of damping coefficients to be identified, reducing the size of the problem. The Taylor series approximation is used to transform a nonlinear set of equations to a linear set of equations. The proposed algorithm, denoted as the modified iterative least square with unknown input algorithm, is verified with several examples considering various types of structures including shear-type building, truss, and beams. The algorithm accurately identified the stiffness of structures at the element level for both viscous (linear) and proportional (nonlinear) damping cases. It is capable of identifying a structure even with noise-contaminated response information. An example shows how the algorithm could be used in detecting the exact location of a defect in a defective element. The algorithm is being developed further and is expected to provide an economical, simple, efficient, and robust system identification technique that can be used as a nondestructive defect detection procedure in the near future. On propose un procédé d'identification de système de roman pour l'évaluation non destructive de dommages des structures. C'est une technique linéaire élément-finie basée d'identification de système de domaine de temps capable d'identifier des structures au niveau d'élément. Les dispositifs uniques de l'algorithme sont qu'il peut identifier une structure sans employer n'importe quelle information d'excitation d'entrée et il peut considérer type visqueux et de Rayleigh atténuation proportionnelle dans les modèles dynamiques. La considération de l'atténuation proportionnelle présente une source de non-linéarité dans l'algorithme dynamique autrement linéaire. Cependant, elle réduira également tout le nombre d'atténuer des coefficients à identifier, réduisant la taille du problème. L'approximation de série de tailleur est employée pour transformer un ensemble non-linéaire d'équations à un ensemble linéaire d'équations. L'algorithme proposé, dénoté en tant qu'itératif modifié moindre carré avec l'algorithme inconnu d'entrée, est vérifié avec plusieurs exemples considérant de divers types de structures comprenant le type de cisaillement bâtiment, botte, et faisceaux. L'algorithme a exactement identifié la rigidité des structures au niveau d'élément pour visqueux (linéaire) et proportionnel (non linéaire) atténuant des cas. Il est capable d'identifier une structure même avec l'information de réponse souillée par bruit. Un exemple montre comment l'algorithme pourrait être employé en détectant l'endroit exact d'un défaut dans un élément défectueux. On s'attend à ce que l'algorithme est développé plus loin et fournisse une technique économique, simple, efficace, et robuste d'identification de système qui peut être employée comme procédé non destructif de détection de défaut dans un proche avenir. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : haldar@u.arizona.edu