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Theoretical Modeling of Signal Loss Versus Crack Opening for a Novel Crack Sensor / Leung, Christopher K. Y. in Journal of engineering mechanics, vol.131, N° 8 (Aout 2005)

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 8 (Aout 2005) . - 777-790 p. Titre : Theoretical Modeling of Signal Loss Versus Crack Opening for a Novel Crack Sensor Titre original : Modeler Théorique de la Perte de Signal contre l'Ouverture de Fente pour une Sonde de Fente de Roman Type de document : texte imprimé Auteurs : Leung, Christopher K. Y., Auteur ; Olson, Noah, Auteur ; Wan, Kai Tai ; Meng, Aidong Article en page(s) : 777-790 p. Note générale : Génie Mécanique, Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fibre  optics  Sensors  Monitoring  Structural  reliability  Cracking  Fibre  optique  Sondes  Fiabilité  structurale  Criquage Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Degradation of concrete structures is always accompanied by the formation of cracks.Crack monitoring is hence useful in assessing the "health condition" of the structure.In our previous investigation on an optical-fiber crack sensor.we have successfully demonstrated the possibility of crack detection and monitoring without requiring prior knowledge of crack locations.Also, a single fiber can be employed to monitor a number of cracks.In pratical applications, the signal loss versus crack opening relationship of the sensor needs to be properly "designed" to satisfy performance requirements on sensitivity to small cracks and/or the total number of detectable cracks (which is limited by the maximum loss at each crack).In this paper, a theoretical model for the signal loss versus crack opening relationship is developed through a combination of mechanical and optical analyses. Using concrete beams with embedded sensors, crack monitoring experiments are conducted. Test results are found to be in reasonably good agreement with predictions, from the model. With the verified model, simulations are carried out to study the effect various parameters on sensors performance.The Potentiel application of the theoretical model to generate sensor design guidelines is hence demonstrated. La dégradation des structures en béton est toujours accompagnée de la formation de la surveillance de cracks.Crack est par conséquent utile en évaluant la "condition de santé" du structure.In que notre recherche précédente sur une fente de fibre optique sensor.we a avec succès démontré la possibilité de ressuage et de surveillance sans exiger la connaissance antérieure de la fente locations.Also, une fibre simple peut être utilisée pour surveiller un certain nombre d'applications pratical de cracks.In, la perte de signal contre le rapport d'ouverture de fente de la sonde doit "être correctement conçue" pour répondre à des exigences d'exécution sur la sensibilité à de petites fissures et/ou tout le nombre de fissures discernables (qui est limité par la perte maximum à chaque crack).In cet article, un modèle théorique pour la perte de signal contre le rapport d'ouverture de fente est développée par une combinaison des analyses mécaniques et optiques. En utilisant les faisceaux concrets avec les sondes incorporées, la fente surveillant des expériences sont conduites. Des résultats d'essai s'avèrent dans la concordance raisonnablement bonne avec des prévisions, du modèle. Avec le modèle vérifié, des simulations sont effectuées pour étudier les divers paramètres d'effet sur l'application des sondes performance.The Potentiel du modèle théorique pour produire des directives de conception de sonde est par conséquent démontrées. [article] Theoretical Modeling of Signal Loss Versus Crack Opening for a Novel Crack Sensor = Modeler Théorique de la Perte de Signal contre l'Ouverture de Fente pour une Sonde de Fente de Roman [texte imprimé] / Leung, Christopher K. Y., Auteur ; Olson, Noah, Auteur ; Wan, Kai Tai ; Meng, Aidong . - 777-790 p. Génie Mécanique, Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 8 (Aout 2005) . - 777-790 p. Mots-clés : Fibre  optics  Sensors  Monitoring  Structural  reliability  Cracking  Fibre  optique  Sondes  Fiabilité  structurale  Criquage Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Degradation of concrete structures is always accompanied by the formation of cracks.Crack monitoring is hence useful in assessing the "health condition" of the structure.In our previous investigation on an optical-fiber crack sensor.we have successfully demonstrated the possibility of crack detection and monitoring without requiring prior knowledge of crack locations.Also, a single fiber can be employed to monitor a number of cracks.In pratical applications, the signal loss versus crack opening relationship of the sensor needs to be properly "designed" to satisfy performance requirements on sensitivity to small cracks and/or the total number of detectable cracks (which is limited by the maximum loss at each crack).In this paper, a theoretical model for the signal loss versus crack opening relationship is developed through a combination of mechanical and optical analyses. Using concrete beams with embedded sensors, crack monitoring experiments are conducted. Test results are found to be in reasonably good agreement with predictions, from the model. With the verified model, simulations are carried out to study the effect various parameters on sensors performance.The Potentiel application of the theoretical model to generate sensor design guidelines is hence demonstrated. La dégradation des structures en béton est toujours accompagnée de la formation de la surveillance de cracks.Crack est par conséquent utile en évaluant la "condition de santé" du structure.In que notre recherche précédente sur une fente de fibre optique sensor.we a avec succès démontré la possibilité de ressuage et de surveillance sans exiger la connaissance antérieure de la fente locations.Also, une fibre simple peut être utilisée pour surveiller un certain nombre d'applications pratical de cracks.In, la perte de signal contre le rapport d'ouverture de fente de la sonde doit "être correctement conçue" pour répondre à des exigences d'exécution sur la sensibilité à de petites fissures et/ou tout le nombre de fissures discernables (qui est limité par la perte maximum à chaque crack).In cet article, un modèle théorique pour la perte de signal contre le rapport d'ouverture de fente est développée par une combinaison des analyses mécaniques et optiques. En utilisant les faisceaux concrets avec les sondes incorporées, la fente surveillant des expériences sont conduites. Des résultats d'essai s'avèrent dans la concordance raisonnablement bonne avec des prévisions, du modèle. Avec le modèle vérifié, des simulations sont effectuées pour étudier les divers paramètres d'effet sur l'application des sondes performance.The Potentiel du modèle théorique pour produire des directives de conception de sonde est par conséquent démontrées.