A novel physics-based temperature compensation model for structural health monitoring using ultrasonic guided waves

补偿(心理学) 声学 参数统计 超声波传感器 结构健康监测 传感器 补偿方式 信号(编程语言) 压电传感器 参数化模型 计算机科学 航程(航空) 压电 控制理论(社会学) 材料科学 物理 工程类 结构工程 数学 人工智能 精神分析 万维网 复合材料 心理学 程序设计语言 营销投资回报率 统计 数字营销 控制(管理)
作者
Surajit Roy,Kuldeep Lonkar,Vishnuvardhan Janapati,Fu‐Kuo Chang
出处
期刊:Structural Health Monitoring-an International Journal [SAGE Publishing]
卷期号:13 (3): 321-342 被引量:108
标识
DOI:10.1177/1475921714522846
摘要

This article investigates the role of ambient temperature in causing changes to the structural wave propagation, as sensed by piezoelectric transducers, in a newer perspective. A novel approach is proposed to compensate the influence of temperature on piezo-sensor response using both analytical models and numerical simulations. Parametric studies using numerical simulations for plates with surface-mounted piezoelectric transducers establish linear functional relationship between change in sensor signals and specific combination of material properties, within certain temperature range. A numerical temperature compensation model is developed based on this functional relationship to reconstruct piezo-sensor signals at elevated temperatures. Matching pursuit–based signal analysis and reconstruction schemes are used in this study. Practical efficacy of the compensation model is tested for metallic structures with both simple and complex geometries. Model-based reconstruction of first wave packets in the sensor signals is found to match quite well with the experimental measurements. Performance of the proposed compensation model is also found to be at par with the existing state-of-art temperature compensation methods. A very limited set of baseline sensor data is required to estimate unknown model parameters, making this approach to be efficient and practically useful. The output of the compensation model is also used to obtain an accurate estimate of damage location in a structure under varying ambient temperature environments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
萝卜家大小姐完成签到,获得积分10
3秒前
英姑应助李大龙采纳,获得10
5秒前
沉默傲芙完成签到,获得积分0
6秒前
Yolenders完成签到 ,获得积分10
6秒前
雅山等等完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
1112完成签到,获得积分10
9秒前
阿尔弗雷德完成签到 ,获得积分10
9秒前
经卿完成签到 ,获得积分10
9秒前
炼丹炉完成签到,获得积分10
9秒前
Joaquin完成签到,获得积分10
10秒前
豆腐青菜雨完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研包完成签到,获得积分10
12秒前
小谢完成签到,获得积分10
15秒前
壁虎君完成签到,获得积分10
16秒前
小草三心完成签到 ,获得积分10
16秒前
线性谐振子完成签到,获得积分10
17秒前
11完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
Lu完成签到,获得积分10
18秒前
小奕完成签到,获得积分0
18秒前
YYY完成签到,获得积分10
19秒前
僦是卜够完成签到,获得积分10
20秒前
熙梓日记完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
LHH发布了新的文献求助10
23秒前
XHH完成签到 ,获得积分0
24秒前
zorro3574完成签到,获得积分10
25秒前
疯狂的咖啡豆完成签到,获得积分10
26秒前
phylicia完成签到 ,获得积分10
26秒前
momo完成签到 ,获得积分10
27秒前
李大龙发布了新的文献求助10
27秒前
流星雨完成签到 ,获得积分10
28秒前
Joyce完成签到,获得积分10
28秒前
爱教育的张月亮完成签到,获得积分10
28秒前
bkagyin应助能干的幻丝采纳,获得10
29秒前
科研通AI2S应助可靠的寒风采纳,获得10
29秒前
科研通AI2S应助可靠的寒风采纳,获得10
29秒前
若雨凌风应助可靠的寒风采纳,获得20
29秒前
薄荷味完成签到 ,获得积分10
29秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Mobilization, center-periphery structures and nation-building 600
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 430
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3792594
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3336810
关于积分的说明 10282263
捐赠科研通 3053691
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1675675
邀请新用户注册赠送积分活动 803696
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 761495