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Modal Strain Decomposition Method for Damage Localization in 3D Frame Structures / Li, Huajun in Journal of engineering mechanics, Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 941-951 p. Titre : Modal Strain Decomposition Method for Damage Localization in 3D Frame Structures Titre original : Méthode Modale de Décomposition de Contrainte pour la Localisation de Dommages en Structures de l'Armature 3D Type de document : texte imprimé Auteurs : Li, Huajun, Auteur ; Yang, Hezhen, Auteur ; Hu, S.-L. James ; Conte, Joel P., Editeur scientifique Article en page(s) : 941-951 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Damage  Decomposition  Framed  structures  Localization  Modal  analysis  Strain  energy  Dommages  Décomposition  Structures  vue  Localisation  Analyse  modale  Energie  de  tension Index. décimale : 621.34/624 Résumé : This article presents a newly developed modal strain energy decomposition method for damage localization that is capable of identifying damage to individual members of three-dimensional (3D) frame structures. This method is based on decomposing the modal strain energy of each structural member (or element) into two parts, one associated with the element’s axial coordinates and the other with its transverse coordinates. In turn, two damage indicators are calculated for each member to perform the damage localization analysis. Implementing this method requires only a small number of mode shapes identified from both the damaged and baseline structures. Numerical studies are conducted of a 3D five-story frame structure and also a complicated offshore template platform, based on synthetic data generated from finite-element models. In addition to providing theoretical insights to illustrate the advantages of using this newly developed method, this article also demonstrates numerically that the new method is capable of localizing various kinds of damaged elements (a vertical pile, horizontal beam, or slanted brace) at a template offshore structure. Cet article présente une méthode modale nouvellement développée de décomposition d'énergie de tension pour la localisation de dommages qui est capable d'identifier des dommages à différents membres des structures tridimensionnelles de l'armature (3D). Cette méthode est basée sur décomposer l'énergie de tension modale de chaque pièce de charpente (ou d'élément) dans deux parts, une liée aux coordonnées axiales d'element’s et l'autre à ses coordonnées transversales. Alternativement, deux indicateurs de dommages sont calculés pour que chaque membre exécute l'analyse de localisation de dommages. Appliquer cette méthode exige seulement un nombre restreint de formes de mode identifiées des structures endommagé et de ligne de base. Des études numériques sont entreprises d'une structure d'armature de l'cinq-histoire 3D et également d'une plate-forme à plaque de base en mer compliquée, basé sur des données synthétiques produites des modèles d'fini-élément. En plus de fournir des perspicacités théoriques pour illustrer les avantages d'employer cette méthode nouvellement développée, cet article démontre également numériquement que la nouvelle méthode est capable de localiser de divers genres d'éléments endommagés (une pile verticale, un faisceau horizontal, ou un croisillon incliné) à une structure "offshore" de calibre. En ligne : hu@oce.uri.edu [article] Modal Strain Decomposition Method for Damage Localization in 3D Frame Structures = Méthode Modale de Décomposition de Contrainte pour la Localisation de Dommages en Structures de l'Armature 3D [texte imprimé] / Li, Huajun, Auteur ; Yang, Hezhen, Auteur ; Hu, S.-L. James ; Conte, Joel P., Editeur scientifique . - 941-951 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°9 (Septembre 2006) . - 941-951 p. Mots-clés : Damage  Decomposition  Framed  structures  Localization  Modal  analysis  Strain  energy  Dommages  Décomposition  Structures  vue  Localisation  Analyse  modale  Energie  de  tension Index. décimale : 621.34/624 Résumé : This article presents a newly developed modal strain energy decomposition method for damage localization that is capable of identifying damage to individual members of three-dimensional (3D) frame structures. This method is based on decomposing the modal strain energy of each structural member (or element) into two parts, one associated with the element’s axial coordinates and the other with its transverse coordinates. In turn, two damage indicators are calculated for each member to perform the damage localization analysis. Implementing this method requires only a small number of mode shapes identified from both the damaged and baseline structures. Numerical studies are conducted of a 3D five-story frame structure and also a complicated offshore template platform, based on synthetic data generated from finite-element models. In addition to providing theoretical insights to illustrate the advantages of using this newly developed method, this article also demonstrates numerically that the new method is capable of localizing various kinds of damaged elements (a vertical pile, horizontal beam, or slanted brace) at a template offshore structure. Cet article présente une méthode modale nouvellement développée de décomposition d'énergie de tension pour la localisation de dommages qui est capable d'identifier des dommages à différents membres des structures tridimensionnelles de l'armature (3D). Cette méthode est basée sur décomposer l'énergie de tension modale de chaque pièce de charpente (ou d'élément) dans deux parts, une liée aux coordonnées axiales d'element’s et l'autre à ses coordonnées transversales. Alternativement, deux indicateurs de dommages sont calculés pour que chaque membre exécute l'analyse de localisation de dommages. Appliquer cette méthode exige seulement un nombre restreint de formes de mode identifiées des structures endommagé et de ligne de base. Des études numériques sont entreprises d'une structure d'armature de l'cinq-histoire 3D et également d'une plate-forme à plaque de base en mer compliquée, basé sur des données synthétiques produites des modèles d'fini-élément. En plus de fournir des perspicacités théoriques pour illustrer les avantages d'employer cette méthode nouvellement développée, cet article démontre également numériquement que la nouvelle méthode est capable de localiser de divers genres d'éléments endommagés (une pile verticale, un faisceau horizontal, ou un croisillon incliné) à une structure "offshore" de calibre. En ligne : hu@oce.uri.edu