Application of wavelet analysis in damage detection and localization

Wykrywanie i lokalizacja uszkodzeń w konstrukcjach inżynierskich są przedmiotem intensywnych badań z powodu ich praktycznego znaczenia. Niezwykle istotne jest wczesne wykrycie uszkodzeń w konstrukcjach inżynierskich o szczególnym znaczeniu, ponieważ ich propagacja może doprowadzić do katastrofy budowlanej. Stosunkowo nową dziedziną badań w wykrywaniu zniszczeń jest zastosowanie analizy falkowej. Metoda ta bazuje na postaciach drgań lub na statycznych liniach ugięć. Ważną cechą transformaty falkowej jest zdolność wykrywania nieregularności zawartych w statycznej bądź dynamicznej odpowiedzi konstrukcji spowodowanych uszkodzeniem. Celem pracy jest weryfikacja możliwości zastosowania analizy falkowej do zagadnień wykry-wania i lokalizacji zniszczeń w konstrukcjach inżynierskich. Efektywność analizy falkowej została sprawdzona na numerycznie i eksperymentalnie wyznaczonych statycznych i dynamicznych odpowiedziach konstrukcji. Przedmiotem badań były modele konstrukcji belkowej, płytowej i powłokowej. Pomiary statycznej linii ugięcia wykonano zaproponowaną metodą optyczną, natomiast postacie drgań pomierzono metodą impulsowego wzbudzania.Lokalizację defektu wskazuje lokalne maksimum w przestrzennym rozkładzie transformaty odpowiedzi konstrukcji. Poprawę efektywności lokalizacji zniszczeń uzyskano poprzez użycie sztucznej sieci neuronowej. Zastosowana sieć neuronowa poprawnie rozpoznaje miejsce położenia defektów, nawet w przypadkach, gdy określenie położenia uszkodzenia nie było możliwe z obliczonych współczynników falkowych. Główną zaletą proponowanej metody jest efektywna lokalizacja położenia zniszczenia bez konieczności znajomości charakterystyk konstrukcji czy też jej matematycznego modelu. Niezbędna jest tylko odpowiedź konstrukcji pomierzona w wielu punktach.