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Auteur Yang, Jann N.
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Affiner la rechercheAdaptive quadratic sum-squares error for structural damage identification / Yang, Jann N. in Journal of engineering mechanics, Vol. 135 N°2 (Février 2009)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 135 N°2 (Février 2009) . - pp. 67-77
Titre : Adaptive quadratic sum-squares error for structural damage identification Type de document : texte imprimé Auteurs : Yang, Jann N., Auteur ; Hongwei Huang, Auteur ; Shuwen Pan, Auteur Article en page(s) : pp. 67-77 Note générale : Mécanique appliquée Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Structural behavior Errors Tracking Damage. Résumé : The ability to detect damages online, based on vibration data measured from sensors, will ensure the reliability and safety of structures. Innovative data analysis techniques for the damage detection of structures have received considerable attention recently, although the problem is quite challenging. In this paper, we proposed a new data analysis method, referred to as the quadratic sum-squares error (QSSE) approach, for the online or almost online identification of structural parameters. Analytical recursive solution for the proposed QSSE method, which is not available in the previous literature, is derived and presented. Further, an adaptive tracking technique recently proposed is implemented in the proposed QSSE approach to identify the time-varying system parameters of the structure, referred to as the adaptive quadratic sum-squares error. The accuracy and effectiveness of the proposed approach are demonstrated using both linear and nonlinear structures. Simulation results using the finite-element models demonstrate that the proposed approach is capable of tracking the changes of structural parameters leading to the identification of structural damages DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JENMDT000 [...] [article] Adaptive quadratic sum-squares error for structural damage identification [texte imprimé] / Yang, Jann N., Auteur ; Hongwei Huang, Auteur ; Shuwen Pan, Auteur . - pp. 67-77.
Mécanique appliquée
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 135 N°2 (Février 2009) . - pp. 67-77
Mots-clés : Structural behavior Errors Tracking Damage. Résumé : The ability to detect damages online, based on vibration data measured from sensors, will ensure the reliability and safety of structures. Innovative data analysis techniques for the damage detection of structures have received considerable attention recently, although the problem is quite challenging. In this paper, we proposed a new data analysis method, referred to as the quadratic sum-squares error (QSSE) approach, for the online or almost online identification of structural parameters. Analytical recursive solution for the proposed QSSE method, which is not available in the previous literature, is derived and presented. Further, an adaptive tracking technique recently proposed is implemented in the proposed QSSE approach to identify the time-varying system parameters of the structure, referred to as the adaptive quadratic sum-squares error. The accuracy and effectiveness of the proposed approach are demonstrated using both linear and nonlinear structures. Simulation results using the finite-element models demonstrate that the proposed approach is capable of tracking the changes of structural parameters leading to the identification of structural damages DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : http://ascelibrary.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JENMDT000 [...]
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°4 (Avril 2004) . - 437-446 p.
Titre : Benchmark Problem for Response Control of Wind-Excited Tall Buildings Titre original : Problème de Repère pour la Commande de Réponse des Bâtiments Grands Vent-Excitants Type de document : texte imprimé Auteurs : Yang, Jann N., Auteur ; Agrawal, Anil K., Auteur ; Samali, Bijan ; Wu, Jong-Cheng ; Spencer Jr., B. F., Editeur scientifique Article en page(s) : 437-446 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Structural control Benchmarks Buildings high-rise Wind tunnels Damping Control systems Commande structurale Repères Constructions élevées Tunnels de vent Atténuation Systèmes de control Index. décimale : 621.34/624 Résumé : This Paper presents an overview and problem definition of a benchmark problem for the response control of wind-excited tall buildings. The building considered is a 76-story 306 m concrete office tower proposed for the city of Melbourne, Australia. The building is slender with a height to width ratio of 7.3; hence, it is wind sensitive. Wind tunnel tests for such a 76-story building model have been conducted at the University of Sydney and the results of across-wind data are used in the present benchmark problem. Either active, semiactive, or passive control systems can be installed in the building to reduce the wind response, although only an active control sample problem has been worked out to illustrate the control design. In the case of active control systems, either an active tuned mass damper or an active mass driver can be installed on the top floor. In the case of passive or semiactive systems, such as viscous dampers, viscoelastic dampers, electrorheological, or magnetorheological dampers, etc., control devices can be installed in selected story units. Control constraints and evaluation criteria are presented for the design problem. A simulation program based on the linear quadratic Gaussian technique has been developed and made available for the comparison of the performance of various control strategies.
Cet Article présente une vue d'ensemble et une définition de problème d'un problème de repère pour la commande de réponse des bâtiments grands vent-excitants. Le Bâtiment considéré est un 76 étages tour concrète de bureau de 306 m proposée pour la ville de Melbourne, Australie. Le bâtiment est mince avec une taille au rapport de largeur de 7.3 ; par conséquent, c'est vent sensible. Des essais de tunnel de vent pour un tel modèle du bâtiment 76-étages ont été effectués à l'université de Sydney et les résultats des données à travers-vent sont employés dans le problème actuel de repère. Des systèmes de commande actifs, semi active, ou passifs peuvent être installés dans le bâtiment pour réduire la réponse de vent, bien que seulement un problème actif d'échantillon témoin ait été établi pour illustrer la conception de commande. Dans le cas des systèmes de commande actifs, un amortisseur de masse accordé actif ou un conducteur de masse actif peut être installé sur le plancher supérieur. Dans le cas des systèmes passifs ou semiactive, tels que les amortisseurs visqueux, les amortisseurs, electrorheologique viscoélastiques, ou les amortisseurs magnetorheologique, etc., commandent des dispositifs peuvent être installés dans les unités choisies d'étages. Des contraintes de commande et les critères d'évaluation sont présentés pour le problème de conception. Un programme de simulation basé sur la technique gaussienne quadratique linéaire a été développé et a rendu disponible pour la comparaison de l'exécution de diverses stratégies de commande.
En ligne : jnyang@uci.edu, agrawal@ccny.cuny.edu, bijan.samali@uts.edu.au, jcwu@bridge.ce.t [...] [article] Benchmark Problem for Response Control of Wind-Excited Tall Buildings = Problème de Repère pour la Commande de Réponse des Bâtiments Grands Vent-Excitants [texte imprimé] / Yang, Jann N., Auteur ; Agrawal, Anil K., Auteur ; Samali, Bijan ; Wu, Jong-Cheng ; Spencer Jr., B. F., Editeur scientifique . - 437-446 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°4 (Avril 2004) . - 437-446 p.
Mots-clés : Structural control Benchmarks Buildings high-rise Wind tunnels Damping Control systems Commande structurale Repères Constructions élevées Tunnels de vent Atténuation Systèmes de control Index. décimale : 621.34/624 Résumé : This Paper presents an overview and problem definition of a benchmark problem for the response control of wind-excited tall buildings. The building considered is a 76-story 306 m concrete office tower proposed for the city of Melbourne, Australia. The building is slender with a height to width ratio of 7.3; hence, it is wind sensitive. Wind tunnel tests for such a 76-story building model have been conducted at the University of Sydney and the results of across-wind data are used in the present benchmark problem. Either active, semiactive, or passive control systems can be installed in the building to reduce the wind response, although only an active control sample problem has been worked out to illustrate the control design. In the case of active control systems, either an active tuned mass damper or an active mass driver can be installed on the top floor. In the case of passive or semiactive systems, such as viscous dampers, viscoelastic dampers, electrorheological, or magnetorheological dampers, etc., control devices can be installed in selected story units. Control constraints and evaluation criteria are presented for the design problem. A simulation program based on the linear quadratic Gaussian technique has been developed and made available for the comparison of the performance of various control strategies.
Cet Article présente une vue d'ensemble et une définition de problème d'un problème de repère pour la commande de réponse des bâtiments grands vent-excitants. Le Bâtiment considéré est un 76 étages tour concrète de bureau de 306 m proposée pour la ville de Melbourne, Australie. Le bâtiment est mince avec une taille au rapport de largeur de 7.3 ; par conséquent, c'est vent sensible. Des essais de tunnel de vent pour un tel modèle du bâtiment 76-étages ont été effectués à l'université de Sydney et les résultats des données à travers-vent sont employés dans le problème actuel de repère. Des systèmes de commande actifs, semi active, ou passifs peuvent être installés dans le bâtiment pour réduire la réponse de vent, bien que seulement un problème actif d'échantillon témoin ait été établi pour illustrer la conception de commande. Dans le cas des systèmes de commande actifs, un amortisseur de masse accordé actif ou un conducteur de masse actif peut être installé sur le plancher supérieur. Dans le cas des systèmes passifs ou semiactive, tels que les amortisseurs visqueux, les amortisseurs, electrorheologique viscoélastiques, ou les amortisseurs magnetorheologique, etc., commandent des dispositifs peuvent être installés dans les unités choisies d'étages. Des contraintes de commande et les critères d'évaluation sont présentés pour le problème de conception. Un programme de simulation basé sur la technique gaussienne quadratique linéaire a été développé et a rendu disponible pour la comparaison de l'exécution de diverses stratégies de commande.
En ligne : jnyang@uci.edu, agrawal@ccny.cuny.edu, bijan.samali@uts.edu.au, jcwu@bridge.ce.t [...]
in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 38 N°3 (Mars 2009) . - pp. 285-305
Titre : Experimental performance evaluation of an equipment isolation using MR dampers Type de document : texte imprimé Auteurs : Yu-Cheng Fan, Auteur ; Chin-Hsiung Loh, Auteur ; Yang, Jann N., Auteur Article en page(s) : pp. 285-305 Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Decentralized control; Sliding mode control; Equipment isolation; MR-damper Index. décimale : 624.1 Infrastructures.Ouvrages en terre. Fondations. Tunnels Résumé : Critical non-structural equipments, including life-saving equipment in hospitals, circuit breakers, computers, high technology instrumentations, etc., are vulnerable to strong earthquakes, and the failure of these equipments may result in a heavy economic loss. In this connection, innovative control systems and strategies are needed for their seismic protections. This paper presents the performance evaluation of passive and semi-active control in the equipment isolation system for earthquake protection. Through shaking table tests of a 3-story steel frame with equipment on the first floor, a magnetorheological (MR)-damper together with a sliding friction pendulum isolation system is placed between the equipment and floor to reduce the vibration of the equipment. Various control algorithms are used for this semi-active control studies, including the decentralized sliding mode control (DSMC) and LQR control. The passive-on and passive-off control of MR damper is used as a reference for the discussion on the control effectiveness. ISSN : 0098-8847 En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/journal/121381101/abstract [article] Experimental performance evaluation of an equipment isolation using MR dampers [texte imprimé] / Yu-Cheng Fan, Auteur ; Chin-Hsiung Loh, Auteur ; Yang, Jann N., Auteur . - pp. 285-305.
Génie Civil
Langues : Anglais (eng)
in Earthquake engineering structural dynamics > Vol. 38 N°3 (Mars 2009) . - pp. 285-305
Mots-clés : Decentralized control; Sliding mode control; Equipment isolation; MR-damper Index. décimale : 624.1 Infrastructures.Ouvrages en terre. Fondations. Tunnels Résumé : Critical non-structural equipments, including life-saving equipment in hospitals, circuit breakers, computers, high technology instrumentations, etc., are vulnerable to strong earthquakes, and the failure of these equipments may result in a heavy economic loss. In this connection, innovative control systems and strategies are needed for their seismic protections. This paper presents the performance evaluation of passive and semi-active control in the equipment isolation system for earthquake protection. Through shaking table tests of a 3-story steel frame with equipment on the first floor, a magnetorheological (MR)-damper together with a sliding friction pendulum isolation system is placed between the equipment and floor to reduce the vibration of the equipment. Various control algorithms are used for this semi-active control studies, including the decentralized sliding mode control (DSMC) and LQR control. The passive-on and passive-off control of MR damper is used as a reference for the discussion on the control effectiveness. ISSN : 0098-8847 En ligne : http://www3.interscience.wiley.com/journal/121381101/abstract
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°1 (Janvier 2004) . - 85-95 p.
Titre : Hilbert-Huang Based Approach for Structural Damage Detection Titre original : Approche Basée par Hilbert-Huang pour la Détection Structurale de Dommages Type de document : texte imprimé Auteurs : Yang, Jann N., Auteur ; Lei, Y., Auteur ; Lin, S ; Huang, N. ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique Article en page(s) : 85-95 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Damage assessment Structural safety Bench marks Data analysis Évaluation de dommages Sûreté structurale Mettre hors jeu les marques Analyse de données Index. décimale : 621.34 Résumé : When measured data contain damage events of the structure, it is important to extract the information of damage as much as possible from the data. In this paper, two methods are proposed for such a purpose. The first method, based on the empirical mode decomposition (EMD), is intended to extract damage spikes due to a sudden change of structural stiffness from the measured data thereby detecting the damage time instants and damage locations. The second method, based on EMD and Hilbert transform is capable of (1) detecting the damage time instants, and (2) determining the natural frequencies and damping ratios of the structure before and after damage. The two proposed methods are applied to a benchmark problem established by the ASCE Task Group on Structural Health Monitoring. Simulation results demonstrate that the proposed methods provide new and useful tools for the damage detection and evaluation of structures.
Quand les données mesurées contiennent des événements de dommages de la structure, il est important d'extraire l'information des dommages autant que possible à partir des données. En cet article, on propose deux méthodes pour un tel but. La première méthode, basée sur la décomposition empirique de mode (EMD), est prévue pour extraire des transitoires de dommages dues à un changement soudain de rigidité structurale des données mesurées détectant de ce fait les instants de temps de dommages et les endroits de dommages. La deuxième méthode, basée sur EMD et Hilbert transforment est capable (1) de détecter les instants de temps de dommages, et (2) en déterminant les fréquences normales et les constantes d'amortissement de la structure endommagez avant et après. Les deux ont proposé des méthodes sont appliqués à un problème de repère établi par l'ASCE Chargent le groupe sur la surveillance de santé structurale. Les résultats de simulation démontrent que les méthodes proposées fournissent de nouveaux et utiles outils pour la détection de dommages et l'évaluation des structures.
En ligne : jnyang@uci.edu [article] Hilbert-Huang Based Approach for Structural Damage Detection = Approche Basée par Hilbert-Huang pour la Détection Structurale de Dommages [texte imprimé] / Yang, Jann N., Auteur ; Lei, Y., Auteur ; Lin, S ; Huang, N. ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique . - 85-95 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°1 (Janvier 2004) . - 85-95 p.
Mots-clés : Damage assessment Structural safety Bench marks Data analysis Évaluation de dommages Sûreté structurale Mettre hors jeu les marques Analyse de données Index. décimale : 621.34 Résumé : When measured data contain damage events of the structure, it is important to extract the information of damage as much as possible from the data. In this paper, two methods are proposed for such a purpose. The first method, based on the empirical mode decomposition (EMD), is intended to extract damage spikes due to a sudden change of structural stiffness from the measured data thereby detecting the damage time instants and damage locations. The second method, based on EMD and Hilbert transform is capable of (1) detecting the damage time instants, and (2) determining the natural frequencies and damping ratios of the structure before and after damage. The two proposed methods are applied to a benchmark problem established by the ASCE Task Group on Structural Health Monitoring. Simulation results demonstrate that the proposed methods provide new and useful tools for the damage detection and evaluation of structures.
Quand les données mesurées contiennent des événements de dommages de la structure, il est important d'extraire l'information des dommages autant que possible à partir des données. En cet article, on propose deux méthodes pour un tel but. La première méthode, basée sur la décomposition empirique de mode (EMD), est prévue pour extraire des transitoires de dommages dues à un changement soudain de rigidité structurale des données mesurées détectant de ce fait les instants de temps de dommages et les endroits de dommages. La deuxième méthode, basée sur EMD et Hilbert transforment est capable (1) de détecter les instants de temps de dommages, et (2) en déterminant les fréquences normales et les constantes d'amortissement de la structure endommagez avant et après. Les deux ont proposé des méthodes sont appliqués à un problème de repère établi par l'ASCE Chargent le groupe sur la surveillance de santé structurale. Les résultats de simulation démontrent que les méthodes proposées fournissent de nouveaux et utiles outils pour la détection de dommages et l'évaluation des structures.
En ligne : jnyang@uci.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°5 (Mai 2004) . - 570-577 p.
Titre : Identification of Natural Frequency and Dampings of in Situ Tall Buildings using Ambient Wind Vibration Data Titre original : Identification de la Fréquence Normale et Atténuation des Grands Bâtiments in situ en Utilisant des Données Ambiantes de Vibration de Vent Type de document : texte imprimé Auteurs : Yang, Jann N., Auteur ; Silian Lin ; Lei, Ying, Auteur ; Huang, Norden ; Schueller, Gerhart L., Editeur scientifique Article en page(s) : 570-577 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : data analysis Buildings high-rise Wind loads Damping ratio Natural frequency Analyse des données Bâtiments élevés Charges de vent Constante d'amortissement Fréquence normale Index. décimale : 621.34/624 Résumé : An Accurate prediction for the response of tall buildings subject to strong wind gusts or earthquakes requires the information of in situ dynamic properties of the building, including natural frequencies and damping ratios. This paper presents a method of identifying natural frequencies and damping ratios of in situ tall buildings using ambient wind vibration data. Our approach is based on the empirical mode decomposition (EMD) method, the random decrement technique (RDT), and the Hilbert.Huang transform. Our method requires only one acceleration sensor. The noisy measurement of the building acceleration is first processed through the EMD method to determine the response of each mode. Then, RDT is used to obtain the free vibration modal response. Finally, the Hilbert transform is applied to each free vibration modal response to identify natural frequencies and damping ratios of in situ tall buildings. The application of the proposed methodology is demonstrated in detail using simulated response data of a 76-story benchmark building polluted by noise. Both the along-wind and across-wind vibration measurements have been illustrated. Simulation results demonstrate that the accuracy of the proposed method in identifying natural frequencies and damping ratios is remarkable. The methodology proposed herein provides a new and effective tool for the parametric identification of in situ tall buildings.
Une Prévision précise pour la réponse des grands bâtiments sujet aux rafales ou aux tremblements de terre forts de vent exige l'information des propriétés dynamiques in situ du bâtiment, y compris des fréquences normales et des constantes d'amortissement. Cet article présente une méthode d'identifier des fréquences normales et des constantes d'amortissement des grands bâtiments in situ en utilisant des données ambiantes de vibration de vent. Notre approche est basée sur la méthode empirique de la décomposition de mode (EMD), la technique aléatoire de décroissance (transformateur rotatif), et les Hilbert.Huang. Notre méthode exige seulement une sonde d'accélération. La mesure bruyante de l'accélération de bâtiment est d'abord traitée par la méthode d'EMD pour déterminer la réponse de chaque mode. Puis, le transformateur rotatif est utilisé pour obtenir la réponse modale de vibration libre. En conclusion, le Hilbert transformateur est appliqué à chaque réponse modale de vibration libre pour identifier des fréquences normales et des constantes d'amortissement des grands bâtiments in situ. L'application de la méthodologie proposée est démontrée en détail en utilisant des données simulées de réponse d'un bâtiment de repère de 76 étages pollué par bruit. Le long le vent et à travers des mesures de vibration de vent ont été illustrés. Les résultats de simulation démontrent que l'exactitude de la méthode proposée en identifiant des fréquences normales et des constantes d'amortissement est remarquable. La méthodologie proposée ci-dessus fournit un nouveau et efficace outil pour l'identification paramétrique des grands bâtiments in situ.
En ligne : jnyang@uci.edu, [article] Identification of Natural Frequency and Dampings of in Situ Tall Buildings using Ambient Wind Vibration Data = Identification de la Fréquence Normale et Atténuation des Grands Bâtiments in situ en Utilisant des Données Ambiantes de Vibration de Vent [texte imprimé] / Yang, Jann N., Auteur ; Silian Lin ; Lei, Ying, Auteur ; Huang, Norden ; Schueller, Gerhart L., Editeur scientifique . - 570-577 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°5 (Mai 2004) . - 570-577 p.
Mots-clés : data analysis Buildings high-rise Wind loads Damping ratio Natural frequency Analyse des données Bâtiments élevés Charges de vent Constante d'amortissement Fréquence normale Index. décimale : 621.34/624 Résumé : An Accurate prediction for the response of tall buildings subject to strong wind gusts or earthquakes requires the information of in situ dynamic properties of the building, including natural frequencies and damping ratios. This paper presents a method of identifying natural frequencies and damping ratios of in situ tall buildings using ambient wind vibration data. Our approach is based on the empirical mode decomposition (EMD) method, the random decrement technique (RDT), and the Hilbert.Huang transform. Our method requires only one acceleration sensor. The noisy measurement of the building acceleration is first processed through the EMD method to determine the response of each mode. Then, RDT is used to obtain the free vibration modal response. Finally, the Hilbert transform is applied to each free vibration modal response to identify natural frequencies and damping ratios of in situ tall buildings. The application of the proposed methodology is demonstrated in detail using simulated response data of a 76-story benchmark building polluted by noise. Both the along-wind and across-wind vibration measurements have been illustrated. Simulation results demonstrate that the accuracy of the proposed method in identifying natural frequencies and damping ratios is remarkable. The methodology proposed herein provides a new and effective tool for the parametric identification of in situ tall buildings.
Une Prévision précise pour la réponse des grands bâtiments sujet aux rafales ou aux tremblements de terre forts de vent exige l'information des propriétés dynamiques in situ du bâtiment, y compris des fréquences normales et des constantes d'amortissement. Cet article présente une méthode d'identifier des fréquences normales et des constantes d'amortissement des grands bâtiments in situ en utilisant des données ambiantes de vibration de vent. Notre approche est basée sur la méthode empirique de la décomposition de mode (EMD), la technique aléatoire de décroissance (transformateur rotatif), et les Hilbert.Huang. Notre méthode exige seulement une sonde d'accélération. La mesure bruyante de l'accélération de bâtiment est d'abord traitée par la méthode d'EMD pour déterminer la réponse de chaque mode. Puis, le transformateur rotatif est utilisé pour obtenir la réponse modale de vibration libre. En conclusion, le Hilbert transformateur est appliqué à chaque réponse modale de vibration libre pour identifier des fréquences normales et des constantes d'amortissement des grands bâtiments in situ. L'application de la méthodologie proposée est démontrée en détail en utilisant des données simulées de réponse d'un bâtiment de repère de 76 étages pollué par bruit. Le long le vent et à travers des mesures de vibration de vent ont été illustrés. Les résultats de simulation démontrent que l'exactitude de la méthode proposée en identifiant des fréquences normales et des constantes d'amortissement est remarquable. La méthodologie proposée ci-dessus fournit un nouveau et efficace outil pour l'identification paramétrique des grands bâtiments in situ.
En ligne : jnyang@uci.edu,
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