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Parameter Estimation for Multiple-Input Multiple -Output Modal Analysis of Large Structures / F. Necati Catbas 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) . - 921-930 p. Titre : Parameter Estimation for Multiple-Input Multiple -Output Modal Analysis of Large Structures Titre original : Evaluation de Paramètre pour l'Analyse Modale de Rendement Multiple Multiple d'Entrée de Grandes Structures Type de document : texte imprimé Auteurs : F. Necati Catbas, Auteur ; Brown, David L., Auteur ; Aktan, Emin A. ; Nicos Makris, Editeur scientifique Article en page(s) : 921-930 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Dynamics  Modal  analysis  Bridges  Parameters  Damage  Load  tests  Impact  tests  Structural  analysis  Analyse  structurale  Essais  au  choc  Essais  de  charge  Dommages  Paramètres  Ponts  Analyse  modale  Dynamique Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Experimental modal analysis (EMA) has been explored as a technology for condition assessment and damage identification of constructed structures. However, successful EMA applications such as damage detection to constructed systems pose certain difficulties. The properties of constructed systems are influenced by temperature changes as well as other natural influences such as movements in addition to any deterioration and damage. Writers were challenged in their attempts to measure the dynamic properties of an aged bridge by EMA due to inconsistencies within the data set due to short-term variations in ambient conditions. A complex interaction was observed between the dynamic properties of the bridge, hour-to-hour changes in temperature, and controlled damages applied to the bridge. Inconsistencies in the data set made curve fitting difficult for some common parameter estimation algorithms that have been designed to handle consistent data sets. Although the quality of measurements within the entire data set was affected by time variance and nonlinearity, increasing the number of reference measurements significantly improved the reliability of the information which could be extracted. In conjunction with the multiple-input multiple-output technique, a parameter estimation method using complex mode indicator function (CMIF) was developed and implemented in this study to determine the modal properties with proper scaling to obtain modal flexibility. This method proved to be very successful among many others with the data acquired from the aged and deteriorated highway bridge. In this paper, challenges in reliable identification of modal parameters from large structures are reviewed and the new CMIF based algorithm is documented. The method is evaluated on actual bridge data sets from a damage detection research study. L'analyse modale expérimentale (EMA) a été explorée comme une technologie pour l'identification d'évaluation et de dommages de condition des structures construites. Cependant, les applications réussies d'EMA telles que la détection de dommages aux systèmes construits posent certaines difficultés. Les propriétés des systèmes construits sont influencées par des changements de température comme d'autres influences normales telles que des mouvements en plus de tous détérioration et dommages. Des auteurs ont été défiés dans leurs tentatives de mesurer les propriétés dynamiques d'un pont âgé par EMA dû aux contradictions dans le Modem dû aux variations courtes de limite des conditions ambiantes. On a observé une interaction complexe entre les propriétés dynamiques du pont, l'heure aux changements d'heure de la température, et les dommages commandés appliqués au pont. Les contradictions dans le Modem ont rendu l'ajustement de courbe difficile pour quelques algorithmes d'évaluation de paramètre commun qui ont été conçus pour manipuler à Modem conformés. Bien que la qualité des mesures dans le Modem entier ait été affectée par désaccord et non linéarités de temps, l'augmentation du nombre de mesures de référence a amélioré de manière significative la fiabilité d'information qui pourrait être extraite. En même temps que la technique multiple à entrées multiples de rendement, une méthode d'évaluation de paramètre employant la fonction complexe d'indicateur de mode (CMIF) a été développée et appliquée dans cette étude pour déterminer les propriétés modales avec la graduation appropriée pour obtenir la flexibilité modale. Cette méthode s'est avérée très réussie parmi beaucoup d'autres avec les données acquises haut du pont âgé et détérioré de manière. En cet article, des défis dans l'identification fiable des paramètres modaux de grandes structures sont passés en revue et le nouvel algorithme basé par CMIF est documenté. La méthode est évaluée sur les Modem réels de pont d'une étude de recherches de détection de dommages. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 [article] Parameter Estimation for Multiple-Input Multiple -Output Modal Analysis of Large Structures = Evaluation de Paramètre pour l'Analyse Modale de Rendement Multiple Multiple d'Entrée de Grandes Structures [texte imprimé] / F. Necati Catbas, Auteur ; Brown, David L., Auteur ; Aktan, Emin A. ; Nicos Makris, Editeur scientifique . - 921-930 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°8 (Août 2004) . - 921-930 p. Mots-clés : Dynamics  Modal  analysis  Bridges  Parameters  Damage  Load  tests  Impact  tests  Structural  analysis  Analyse  structurale  Essais  au  choc  Essais  de  charge  Dommages  Paramètres  Ponts  Analyse  modale  Dynamique Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Experimental modal analysis (EMA) has been explored as a technology for condition assessment and damage identification of constructed structures. However, successful EMA applications such as damage detection to constructed systems pose certain difficulties. The properties of constructed systems are influenced by temperature changes as well as other natural influences such as movements in addition to any deterioration and damage. Writers were challenged in their attempts to measure the dynamic properties of an aged bridge by EMA due to inconsistencies within the data set due to short-term variations in ambient conditions. A complex interaction was observed between the dynamic properties of the bridge, hour-to-hour changes in temperature, and controlled damages applied to the bridge. Inconsistencies in the data set made curve fitting difficult for some common parameter estimation algorithms that have been designed to handle consistent data sets. Although the quality of measurements within the entire data set was affected by time variance and nonlinearity, increasing the number of reference measurements significantly improved the reliability of the information which could be extracted. In conjunction with the multiple-input multiple-output technique, a parameter estimation method using complex mode indicator function (CMIF) was developed and implemented in this study to determine the modal properties with proper scaling to obtain modal flexibility. This method proved to be very successful among many others with the data acquired from the aged and deteriorated highway bridge. In this paper, challenges in reliable identification of modal parameters from large structures are reviewed and the new CMIF based algorithm is documented. The method is evaluated on actual bridge data sets from a damage detection research study. L'analyse modale expérimentale (EMA) a été explorée comme une technologie pour l'identification d'évaluation et de dommages de condition des structures construites. Cependant, les applications réussies d'EMA telles que la détection de dommages aux systèmes construits posent certaines difficultés. Les propriétés des systèmes construits sont influencées par des changements de température comme d'autres influences normales telles que des mouvements en plus de tous détérioration et dommages. Des auteurs ont été défiés dans leurs tentatives de mesurer les propriétés dynamiques d'un pont âgé par EMA dû aux contradictions dans le Modem dû aux variations courtes de limite des conditions ambiantes. On a observé une interaction complexe entre les propriétés dynamiques du pont, l'heure aux changements d'heure de la température, et les dommages commandés appliqués au pont. Les contradictions dans le Modem ont rendu l'ajustement de courbe difficile pour quelques algorithmes d'évaluation de paramètre commun qui ont été conçus pour manipuler à Modem conformés. Bien que la qualité des mesures dans le Modem entier ait été affectée par désaccord et non linéarités de temps, l'augmentation du nombre de mesures de référence a amélioré de manière significative la fiabilité d'information qui pourrait être extraite. En même temps que la technique multiple à entrées multiples de rendement, une méthode d'évaluation de paramètre employant la fonction complexe d'indicateur de mode (CMIF) a été développée et appliquée dans cette étude pour déterminer les propriétés modales avec la graduation appropriée pour obtenir la flexibilité modale. Cette méthode s'est avérée très réussie parmi beaucoup d'autres avec les données acquises haut du pont âgé et détérioré de manière. En cet article, des défis dans l'identification fiable des paramètres modaux de grandes structures sont passés en revue et le nouvel algorithme basé par CMIF est documenté. La méthode est évaluée sur les Modem réels de pont d'une étude de recherches de détection de dommages. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399