Phát triển và ứng dụng các phương pháp phân tích tín hiệu trong chẩn đoán vết nứt kết cấu hệ thanh (tt)

VIÊN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ o0o NGUYỄN VĂN QUANG PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TÍN HIỆU TRONG CHẨN ĐOÁN VẾT NỨT KẾT CẤU HỆ THANH Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật Mã số: 9520101 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ VÀ CƠ KỸ THUẬT Hà Nội - 2018 Cơng trình hồn thành tại: Viện Hàn lâm khoa học Công nghệ Việt Nam Học viện Khoa học Công nghệ Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Việt Khoa Phản biện 1: GS TS Hoàng Xuân Lượng Phản biện 2: PGS TS Lương Xuân Bính Phản biện 3: PGS TS Nguyễn Phong Điền Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Học viện, họp tại: Học viện Khoa học Công nghệ Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Vào hồi…… , ngày……tháng……năm…… Có thể tìm hiểu luận án tại: + Thư viện Học viện Khoa học Công nghệ + Thư viện Quốc gia Việt Nam Danh mục cơng trình tác giả Khoa Viet Nguyen, Quang Van Nguyen Time-frequency spectrum method for monitoring the sudden crack of a column structure occurred in earthquake shaking duration Proceeding of the International Symposium Mechanics and Control 2011, p 158-172 Khoa Viet Nguyen, Quang Van Nguyen Wavelet based technique for detection of a sudden crack of a beam-like bridge during earthquake excitation International Conference on Engineering Mechanics and Automation ICEMA August 2012, Hanoi, Vietnam, p 87-95 Nguyễn Việt Khoa, Nguyễn Văn Quang, Trần Thanh Hải, Cao Văn Mai, Đào Như Mai Giám sát vết nứt thở dầm phương pháp phân tích wavelet: nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ 9, 2012, p 539-548 Khoa Viet Nguyen, Hai Thanh Tran, Mai Van Cao, Quang Van Nguyen, Mai Nhu Dao Experimental study for monitoring a sudden crack of beam under ground excitation Hội nghị Cơ họ Vật rắn iến ạng toàn uốc lần thứ 11, 2013, p 605-614 Khoa Viet Nguyen, Quang Van Nguyen Element stiffness index distribution method for multi-cracks detection of a beamlike structure Advances in Structural Engineering 2016, Vol 19(7) 1077-1091 Khoa Viet Nguyen, Quang Van Nguyen Free vibration of a cracked double-beam carrying a concentrated mass Vietnam Journal of Mechanics, VAST, Vol.38, No.4 (2016), pp 279293 Khoa Viet Nguyen, Quang Van Nguyen, Kien Dinh Nguyen, Mai Van Cao, Thao Thi Bich Dao Numerical and experimental studies for crack detection of a beam-like structure using element stiffness index distribution method Vietnam Journal of Mechanics, VAST, Vol.39, No.3 (2017), pp 203-214 MỞ ĐẦU Hư hỏng kết cấu vấn đề nghiêm trọng thường xảy loại kết cấu kết cấu khí, kết cấu cơng trình dân dụng v.v Hiện nay, có hai phương pháp giám sát kết cấu phương pháp giám sát phá hủy khơng phá hủy Phương pháp không phá hủy gồm: phương pháp dao động, phương pháp tĩnh, phương pháp âm v.v Trong phương pháp phương pháp dao động phương pháp quan tâm ứng dụng nhiều tín hiệu dao động chứa nhiều thơng tin hư hỏng thường dễ dàng đo đạc, rẻ tiền Các phương pháp phát vết nứt tín hiệu dao động thường dựa hai yếu tố chính, là: đặc trưng động lực học kết cấu phương pháp xử lý tín hiệu dao động Trong thực tế thay đổi đặc trưng động lực học kết cấu gây nên vết nứt thường nhỏ khó phát trực tiếp từ tín hiệu đo dao động Do đó, để phát thay đổi nhỏ cần phải có phương pháp xử lý tín hiệu đại, phương pháp xử lý tín hiệu miền thời gian-tần số Các phương pháp kể đến phương pháp biến đổi Short-time Fourier Transform, Wavelet Transform v.v Các phương pháp phân tích tín hiệu hai miền thời gian tần số Khi sử dụng phương pháp tín hiệu theo thời gian biểu diễn miền tần số thông tin thời gian giữ lại Chính phương pháp thời gian-tần số hữu ích việc phân tích biến đổi nhỏ méo mó tín hiệu dao động gây vết nứt Mục tiêu luận án  Nghiên cứu ảnh hưởng vết nứt đến đặc trưng động lực học kết cấu  Nghiên cứu khả ứng dụng phương pháp xử lý tín hiệu thời gian-tần số việc phát vết nứt  Ứng dụng phát triển phương pháp xử lý tín liệu dao động miền thời gian-tần số để phát vết nứt Phƣơng pháp nghiên cứu  Đặc trưng động lực học kết cấu có vết nứt tần số riêng, dạng riêng tính tốn nghiên cứu thông qua phương pháp phần tử hữu hạn  Phương pháp xử lý tín hiệu thời gian-tần số ứng dụng để phân tích tín hiệu dao động mơ kết cấu có vết nứt  Phát triển phương pháp xử lý tín hiệu dao động để phát thay đổi độ cứng phần tử để từ phát vết nứt  Thực số thí nghiệm nhằm kiểm chứng tính hiệu phương pháp ứng dụng luận án Những đóng góp luận án  Đề xuất ứng dụng phương pháp phổ wavelet cho toán phát vết nứt xảy đột ngột  Đề xuất ứng dụng phân tích wavelet cho tốn phát vết nứt dựa ảnh hưởng đồng thời vết nứt khối lượng tập trung  Đề xuất phương pháp sử dụng “phân bố số độ cứng phần tử” nhằm phát vết nứt kết cấu Trong phương pháp này, phân bố số độ cứng phần tử tính trực tiếp từ tín hiệu dao động Cấu trúc luận án Nội dung luận án bao gồm phần mở đầu, phần kết luận, phần danh mục cơng trình tác giả, phần tài liệu tham khảo chương, cụ thể: Chương 1: Tổng quan Trình bày tổng quan nghiên cứu giới phương pháp phát vết nứt dựa đặc trưng động lực học kết cấu, phương pháp xử lý tín hiệu miền thời gian-tần số phục vụ việc phân tích phát vết nứt Chương 2: Động lực học kết cấu dầm có vết nứt Trình bày mơ hình dầm 2D 3D, hai mơ hình sử dụng luận án Trình bày phương trình dao động kết cấu theo phương pháp phần tử hữu hạn nhằm phân tích đặc trưng động lực học kết cấu có vết nứt Chương 3: Các phương pháp xử lý tín hiệu dao động phục vụ chẩn đốn kỹ thuật Trình bày sở lý thuyết phương pháp xử lý tín hiệu miền thời gian-tần số trình bày sở phương pháp phân bố số độ cứng phần tử ứng dụng việc phát vết nứt Chương 4: Ứng dụng phương pháp xử lý tín hiệu dao động số tốn chẩn đốn kỹ thuật Trình bày ứng dụng cụ thể phương pháp thời gian-tần số phương pháp phân bố số độ cứng phần tử để phát vết nứt kết cấu khác Chương 5: Thực nghiệm kiểm chứng Trình bày số thí nghiệm kiểm chứng phương pháp phát triển ứng dụng luận án Kết luận: trình bày công việc thực hiện, kết đạt luận án số vấn đề chưa giải được, cần tiếp tục thực tương lai CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Bài tốn chẩn đốn kỹ thuật cơng trình Để phát hư hỏng kết cấu người ta sử dụng phương pháp trực tiếp phương pháp gián tiếp Phương pháp trực tiếp bao gồm việc quan sát mắt thường, quay phim chụp ảnh, tháo dời chi tiết kết cấu để kiểm tra v.v Phương pháp gián tiếp phương pháp phân tích tín hiệu phản ứng kết cấu tác động từ bên để phát hư hỏng kết cấu Trong phương pháp gián tiếp phương pháp dao động nghiên cứu phát triển ứng dụng nhiều giới Việt Nam Các phương pháp phân thành hai nhóm chính: phương pháp dựa tham số động lực học kết cấu phương pháp dựa việc xử lý liệu dao động 1.2 Các phƣơng pháp phát hƣ hỏng kết cấu dựa tham số động lực học kết cấu Sự tồn hư hỏng kết cấu thường dẫn đến thay đổi đặc trưng động lực học kết cấu tần số riêng dạng riêng Do đó, đặc trưng động lực học kết cấu có hư hỏng chứa thông tin tồn tại, vị trí mức độ hư hỏng Để phát hư hỏng kết cấu vấn đề phải nghiên cứu đặc trưng động lực học kết cấu 1.3 Phƣơng pháp phân tích wavelet nhằm phát hƣ hỏng kết cấu Những thay đổi đặc trưng động lực học kết cấu gây vết nứt thường nhỏ khó phát mắt thường phụ thuộc nhiều vào phép đo xác Vì vậy, việc phát triển phương xử lý tín hiệu đại nhằm phát thay đổi nhỏ quan tâm đặc biệt Cho đến ngày nay, phương pháp xử lý tín hiệu dao động chủ yếu dựa phép biến đổi Fourier truyền thống Phép biến đổi Fourier phổ biến hiệu việc phân tích tín hiệu dừng (tín hiệu số tham số thống kê theo thời gian) Biến đổi Fourier kết tổng, tích phân miền thời gian liên tục, tồn chiều dài tín hiệu Do đó, biến đổi Fourier cung cấp độ phân giải tần số tốt cho việc biểu diễn tín hiệu miền tần số Tuy nhiên, trình biến đổi Fourier, thông tin thời gian không gian bị khơng thể phân tích kiện thời gian ngắn tín hiệu khơng dừng [57, 58] Để khắc phục nhược điểm biến đổi Fourier, phương pháp phân tích thời gian-tần số phát triển Phương pháp bao gồm biến đổi Fourier thời gian ngắn (STFT), biến đổi Wigner-Ville (WVT), biến đổi Hilbert, tự hồi quy (AR), trung bình (MA), tự hồi quy trung bình, biến đổi Wavelet (WT) [58] Trong phương pháp này, biến đổi wavelet công cụ hiệu nhằm xử lý tín hiệu tính linh hoạt với độ xác độ phân giải thời gian tần số Phạm vi nghiên cứu luận án Trong khuôn khổ luận án xét vết nứt mở hoàn toàn với hình dạng đơn giản nhất, là: vết nứt có hình dạng đường thẳng vng góc với chiều dài phần tử; hướng độ sâu vết nứt vng góc với bề mặt phần tử; độ sâu vết nứt không thay đổi dọc theo chiều dài vết nứt, độ rộng vết nứt nhỏ coi bỏ qua CHƢƠNG ĐỘNG LỰC HỌC KẾT CẤU DẦM CÓ VẾT NỨT Để phân tích đặc trưng động lực học kết cấu có hư hỏng, luận án sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn phương pháp phân tích kết cấu phức tạp mà phương pháp giải tích khó thực Vì chương trình bày sở lý thuyết phương pháp phần tử hữu hạn nhằm giải toán động lực học kết cấu có vết nứt 2.2 Mơ hình phần tử hữu hạn cho dầm 2D 3D chứa vết nứt 2.2.1 Dầm 2D chứa vết nứt Bỏ qua biến dạng trượt, lượng biến dạng phần tử khơng nứt có dạng: W (0)  EI l   M  Pz  dz  EI  P 2l   MPl  M l    (2.1) Trường hợp toán phẳng lượng biến dạng thêm vào sau: a  K  K II2 1    K III2  W (1)  b   I  (2.4)  da  E  E Hệ số độ mềm cho phần tử khơng có vết nứt:  2W (0) cij(0)  , P1  P, P2  M ; i, j  1, 2, Pi Pj hệ số độ mềm thêm vào:  2W (1) cij(1)  , P1  P, P2  M ; i, j  1, Pi Pj cij  cij(0)  cij(1) Hệ số độ mềm tổng cộng: (2.7) (2.8) Từ điều kiện cân bằng:  Pi M i Pi 1 M i 1   T  Pi 1 M i 1  , T (2.6) T (2.9) T  1 l  1  đó: T   0 (2.10) Bằng cách sử dụng nguyên lý công ảo, ma trận độ cứng phần tử bị nứt biểu diễn sau: K c  TT c 1T (2.11) 2.2.2 Dầm 3D chứa vết nứt Sử dụng nguyên lý Castingliano, ma trận độ mềm tổng thể tổng hệ số độ mềm phần tử nguyên vẹn hệ số độ mềm thêm vào vết nứt: cij  cij(o)  cij(1) , (2.14) đó: cij(0)   2W (0) ; i, j  6, Pi Pj (2.15) hệ số độ mềm phần tử nguyên vẹn, hệ số độ mềm thêm vào vết nứt có dạng: cij(1)   2W (1) ; i, j  Pi Pj (2.16) Trong đó, W (0) lượng biến dạng phần tử không chứa vết nứt, W (1) lượng biến dạng phần tử chứa vết nứt Xét ảnh hưởng lực dọc trục, lực cắt, mô men xoắn mô men uốn mặt cắt vết nứt, lượng biến dạng phần tử viết sau: W (0)   P12 l  P22 l  P32 l P2 l P6 l P2 P6 l P32 l P5 l P3 P5l P4 l              AE GA GA 3EI z EI z EI z 3EI y EI y EI y GI  Năng lượng biến dạng thêm gây vết nứt dầm có mặt cắt hình chữ nhật với độ dày h, chiều rộng b có dạng [116]:         K Ii     K IIi      K IIIi   E       A W (1)   2   dA  (2.19) Do đó, ma trận độ cứng phần tử chứa vết nứt có dạng: (2.36) K c  TT C1T 20 chứa vết nứt Khi độ sâu vết nứt tăng, chiều cao đỉnh tăng Hình 4.17 Chiều cao đỉnh dh so với độ sâu vết nứt, nhiễu 0%  Tín hiệu có nhiễu a) b) c) d) e) Hình 4.18 Xây dựng lại phân bố số độ cứng phần tử a) Vết nứt 10%, nhiễu 1%, b) Vết nứt 20%, nhiễu 2%, c) Vết nứt 30%, nhiễu 4%, d) Vết nứt 40%, nhiễu 6%, e) Vết nứt 50%, nhiễu 10% 21 Hình 4.19 Chiều cao đỉnh dh1 so với độ sâu vết nứt, có nhiễu khơng có nhiễu Hình 4.20 Chiều cao đỉnh dh2 so với độ sâu vết nứt, có nhiễu khơng có nhiễu 4.3.2 Phát vết nứt khung Xét khung gồm hai cột thẳng đứng với chiều cao 3m ngang với chiều dài 1m nằm mặt phằng X-Z (hình 4.21) Khung chia thành 70 phần tử khung với mặt cắt ngang 0.04m x 0.04m mơ hình phần tử hữu hạn Hai vết nứt xuất phần tử thứ 10 20 cột bên trái Ma trận độ cứng phần tử chứa vết nứt tính theo tài liệu [35] Đáp ứng động khung tính phương pháp phần tử hữu hạn 22 Hình 4.21 Mơ hình khung mặt phẳng X-Z Hình 4.22 Xây dựng lại phân bố số độ cứng phần tử cột bên trái, nhiễu 0% Hình 4.23 Xây dựng lại phân bố số độ cứng phần tử cột bên trái, có nhiễu a) Vết nứt 10%, nhiễu 1%; b) Vết nứt 20%, nhiễu 2%; c) Vết nứt 30%, nhiễu 4%; d) Vết nứt 40%, nhiễu 6%; e) Vết nứt 50%, nhiễu 10% Kết mô số cho thấy phần tử chứa vết nứt xuất hai đỉnh phân bố số độ cứng phần tử cột bên trái (hình 23 4.22, 4.23) Đỉnh gần với điểm cuối cố định cột quan trọng đỉnh thứ hai gần với đầu tự cuối cột Điều cho thấy vết nứt gần với điểm cuối cố định phát hiệu Hình 4.24 Chiều cao đỉnh dh1 so với độ sâu vết nứt, có nhiễu khơng có nhiễu 4.3.3 Phát vết nứt giàn cao tầng Thực mô số kết cấu đối xứng, mảnh chịu tác động lực đặt điểm dọc theo phương X hình 4.25 Hàm đáp ứng tần số theo phương X thu dọc theo kết cấu Vị trí đo đạc Vị trí tác dụng lực Vị trí vết nứt Hình 4.25 Mơ hình giàn cao tầng 24 Kết cấu gồm bốn cột phần tử giằng, kích thước 0.25m x 0.25m x 3.6m Phần tử cột giằng kết cấu mô tả phần tử khung phân tích phần tử hữu hạn Mặt cắt phần tử cột, giằng có kích thước 0.02m x 0.02m 0.02m x 0.002m Tham số vật liệu sau: =7855 kg/m3; E=2.1x1011 N/m2 Kết cấu chia thành 240 phần tử Mỗi cột chia thành 36 phần tử a) b) c) d) e) Hình 4.26 Xây dựng lại phân bố số độ cứng phần tử, phần tử #17 chứa vết nứt a) Vết nứt 10%; b) Vết nứt 20%; c) Vết nứt 30%; d) Vết nứt 40%; e) Vết nứt 50% Giả sử vết nứt xuất phần tử 17 nằm cột #1 Ma trận độ cứng phần tử chứa vết nứt tính theo tài liệu [36] Khảo sát kết cấu trường hợp vết nứt có độ sâu từ 10% đến 50% Do kết cấu đối xứng, mảnh nên coi tương đương kết cấu dạng dầm công xôn phương pháp phân bố số độ cứng phần tử áp dụng cho việc phát vết nứt 25 Hình 4.27 Quan hệ chiều cao đỉnh dh với độ sâu vết nứt 4.3.4 Kết luận Bài toán áp dụng phương pháp phân bố số độ cứng phần tử để phát vết nứt (một vết nứt nhiều vết nứt) Ma trận độ cứng tổng thể xây dựng trực tiếp từ hàm đáp ứng tần số Sự thay đổi độ cứng phần tử dẫn đến thay đổi số độ cứng phần tử Bằng cách theo dõi thay đổi phân bố số độ cứng phần tử, ta phát vị trí vết nứt Sự tồn vết nứt phát đỉnh phân bố số độ cứng phần tử vị trí vết nứt vị trí xuất đỉnh Độ sâu vết nứt ước lượng từ mối quan hệ chiều cao đỉnh dh độ phân bố số độ cứng phần tử với độ sâu vết nứt 4.4 Kết luận Chương trình bày ba tốn ứng dụng phương pháp xử lý tín hiệu để phát vết nứt kết cấu Bài toán thứ toán phát vết nứt kết cấu xảy trình động đất phương pháp phân tích phổ wavelet Sự suy giảm đột ngột tần số tức thời trình dao động 26 cho thấy tồn vết nứt Trong đó, thời điểm tần số tức thời bị suy giảm đột ngột thời điểm xảy vết nứt Bài toán thứ hai toán phát vết nứt dầm kép mang khối lượng tập trung phương pháp phân tích wavelet Khi có vết nứt tần số riêng thay đổi Khi vị trí khối lượng tập trung thay đổi tần số riêng hệ dầm thay đổi theo Đặc biệt, vị trí khối lượng tập trung trùng với vị trí vết nứt tần số riêng hệ dầm có thay đổi đột ngột Hiện tượng phát cách rõ ràng biến đổi wavelet thay đổi tần số riêng theo vị trí khối lượng tập trung Bài toán thứ ba toán phát vết nứt kết cấu phương pháp phân bố độ số cứng phần tử Trong toán này, số độ cứng phần tử phân bố dọc theo kết cấu Khi phần tử kết cấu có vết nứt phân bố số độ cứng có đỉnh xuất vị trí phần tử chứa vết nứt Vị trí vết nứt xác định vị trí xuất đỉnh phân bố độ số độ cứng phần tử 27 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM KIỂM CHỨNG Trong chương trình bày ba tốn chẩn đốn kỹ thuật nhằm phát vết nứt xuất kết cấu Các kết số mơ phân tích dựa phương pháp xử lý tín hiệu dao động đại cho kết khả quan Tuy nhiên, thực tế kết đo đạc bị ảnh hưởng nhiễu đo đạc Vì vậy, để kiểm chứng khả ứng dụng phương pháp phát triển ứng dụng luận án này, tác giả tiến hành thực số thí nghiệm 5.1 Phát vết nứt xảy đột ngột dầm phƣơng pháp wavelet Tiến hành thí nghiệm dầm chịu kích động đặt bàn rung, sử dụng phổ động đất (hình 5.1) Tham số dầm: =7855 kg/m3; E=2.1x1011 N/m2; L=1.2m; b=0.06m; h=0.01m Khoảng thời gian kích động T=16s Vết nứt xuất xung quanh khoảng thời gian T/2 s Tiến hành thí nghiệm độ sâu vết nứt từ 10% đến 50%, vị trí vết nứt L/2 Hình 5.1 Dầm chứa vết nứt, đặt bàn rung 28 Mô Thực nghiệm a) b) c) d) 29 Mơ Thực nghiệm e) Hình 5.3 Tần số tức thời dầm a) Vết nứt 10%; b) Vết nứt 20%; c) Vết nứt 30%; d) Vết nứt 40%; e) Vết nứt 50% a) b) Hình 5.4 Mối liên hệ df độ sâu vết nứt a) Mô số; b) Thực nghiệm 5.2 Phát vết nứt giàn phƣơng pháp phân bố độ cứng phần tử Thực thí nghiệm kết cấu giàn thép, đối xứng (hình 5.5), kích thước 0.25m x 0.25m x 3.6m Kết cấu gồm bốn cột, nối cứng với 144 phần tử giằng Mặt cắt phần tử cột, giằng có kích thước 0.02m x 0.02m 0.02m x 0.002m Hệ thống đo dao động bao gồm thiết bị Bruel & Kjaer Pulse phần mềm Pulse Labshop để phân tích hàm đáp ứng tần số Vết nứt tạo phần tử 17, cột #1, cách cưa Tác giả đo hàm đáp ứng tần số cách dùng búa đầu đo dao động, tác dụng lực búa vào nút cố định kết cấu Trong 30 đó, di chuyển đầu đo dao động theo cột #1 Cột #1 chia thành 36 phần tử Từ đó, xây dựng phân bố số ma trận độ cứng phần tử từ 36 hàm đo đáp ứng tần số a) b) Hình 5.5 Thí nghiệm phòng thí nghiệm Viện Cơ học a) Kết cấu giàn cao tầng; b) Vết nứt tạo cách cưa Các kết thực nghiệm cho thấy xuất đỉnh sắc nét phân bố số độ cứng phần tử cột #1 phần tử 17 với độ sâu vết nứt khác (hình 5.7) Sự xuất khẳng định có thay đổi độ cứng phần tử chứa vết nứt (phần tử 17) Element stiffness index distribution 31 0.8 0.6 dh 0.4 0.2 0 10 20 30 Element number a) 40 b) c) d) e) Hình 5.7 Xây dựng lại phân bố số độ cứng phần tử, phần tử #17 chứa vết nứt a) Vết nứt 10%; b) Vết nứt 20%; c) Vết nứt 30%; d) Vết nứt 40%; e) Vết nứt 50% Hình 5.8 Chiều cao đỉnh dh so với độ sâu vết nứt 5.3 Kết luận Chương trình bày kết hai thí nghiệm: thí nghiệm việc phát vết nứt xảy đột ngột dầm, sử dụng tần số tức thời IF trích từ phổ lượng wavelet Thí nghiệm việc phát vết nứt kết cấu dạng khung không gian phương pháp phân bố số độ cứng phần tử So sánh lý thuyết với thực nghiệm cho thấy tính tốn mơ dựa phương pháp đề xuất luận án phù hợp tốt với kết thực nghiệm 32 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận luận án Đề tài luận án nhằm mục đích phát triển ứng dụng phương pháp xử lý tín hiệu đại phục vụ cho tốn chẩn đốn kỹ thuật cơng trình Đó phương pháp xử lý tín hiệu dựa phân tích phổ miền tần số phân tích wavelet miền thời giantần số Những đóng góp luận án:  Đã đề xuất ứng dụng phương pháp phổ wavelet cho toán phát vết nứt xảy đột ngột Khi áp dụng phương pháp tồn vết nứt đặc biệt thời điểm xuất vết nứt xác định  Đã đề xuất ứng dụng phân tích wavelet cho toán phát vết nứt dựa ảnh hưởng đồng thời vết nứt khối lượng tập trung Khi có ảnh hưởng đồng thời vết nứt khối lượng tập trung thay đổi tần số riêng rõ ràng so với khơng có khối lượng tập trung Vì phương pháp có khả xác định vị trí vết nứt  Đã đề xuất phương pháp sử dụng “phân bố số độ cứng phần tử” nhằm phát vết nứt kết cấu Trong phương pháp này, phân bố số độ cứng phần tử tính trực tiếp từ tín hiệu dao động Do đó, phương pháp khắc phục sai số so với việc phải tính ma trận độ cứng thông qua dạng riêng truyền thống Nội dung công việc mà luận án thực bao gồm trình bày sở lý thuyết động lực học kết cấu có hư hỏng phương pháp xử lý tín hiệu dao động đại ứng dụng toán chẩn đốn kỹ thuật cơng trình 33 Luận án ứng dụng phương pháp phân tích wavelet đề xuất phương pháp dựa “phân bố số độ cứng phần tử” nhằm phát vết nứt kết cấu Luận án trình bày ba tốn chẩn đốn kỹ thuật cơng trình ứng dụng phương pháp đề xuất nhằm phát vết nứt kết cấu khác Kết phương pháp đề xuất luận án kiểm chứng hai thí nghiệm thực Phòng thí nghiệm Cơng trình, Viện Cơ học - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Các thí nghiệm cho thấy kết mơ số phương pháp đề xuất phù hợp tốt với kết thực nghiệm Như vậy, phương pháp đề xuất phát triển luận án có triển vọng để ứng dụng cho toán chẩn đoán kỹ thuật cơng trình Phạm vi áp dụng luận án công việc cần tiếp tục thực tƣơng lai Luận án ứng dụng phương pháp wavelet để phát vết nứt cho kết cấu đơn giản dạng dầm Do đó, phương pháp đề xuất dựa phân tích wavelet cần phải nghiên cứu kết cấu phức tạp nhằm đánh giá khả ứng dụng phương pháp thực tiễn Phương pháp phân bố số độ cứng phần tử cho kết tốt kết cấu dạng dầm khung không gian, nhiên phương pháp ứng dụng cho kết cấu có hình dạng đối xứng Đồng thời, phần tử dầm cột chứa vết nứt giả thiết có tiết diện khơng đổi Vì vậy, với kết cấu có hình dạng khơng đối xứng có tiết diện thay đổi cần tiếp tục nghiên cứu để đánh giá hiệu phương pháp thực tế 34 Thí nghiệm kiểm chứng cho phương pháp phát vết nứt kết cấu dầm có khối lượng tập trung chưa tiến hành Vì nghiên cứu cần thực luận án ... v.v Phương pháp gián tiếp phương pháp phân tích tín hiệu phản ứng kết cấu tác động từ bên để phát hư hỏng kết cấu Trong phương pháp gián tiếp phương pháp dao động nghiên cứu phát triển ứng dụng. .. động mơ kết cấu có vết nứt  Phát triển phương pháp xử lý tín hiệu dao động để phát thay đổi độ cứng phần tử để từ phát vết nứt  Thực số thí nghiệm nhằm kiểm chứng tính hiệu phương pháp ứng dụng. .. độ cứng phần tử với độ sâu vết nứt 4.4 Kết luận Chương trình bày ba tốn ứng dụng phương pháp xử lý tín hiệu để phát vết nứt kết cấu Bài toán thứ toán phát vết nứt kết cấu xảy trình động đất phương