【振动测试】结构动力测试新技术：无线，低成本-机械狮JXS
【振动测试】结构动力测试新技术：无线，低成本-机械狮JXS
本文主要介绍土木工程结构动力测试的一些新技术、新观点。
MSSP, Queen's University Belfast, Hester et al. 2018：利用最初用于生物力学领域的无线惯性测试单元进行土木工程结构的模态测试
原题：Using inertial measurement units originally developed for biomechanics for modal testing of civil engineering structures
关键词：工作模态分析（operational modal analysis），无线传感器（wireless sensors），环境振动（ambient vibration），土木工程结构（civil engineering structures）
主要内容和贡献：
1）研究了无线惯性测试单元（wireless Inertial Measurement Units, IMU）用于土木工程结构的模态测试。
2）该设备包括：具有定位功能的陀螺和磁力仪的三轴加速度传感器、数据记录功能、无线交互以及与其他IMUs的坐标协同等。
3）研究动机：功能齐全且操作方便，适合于各种土木工程结构红飘带狮王 ，包括：能还原人行桥和楼板上所施加的动力荷载蛾蚋幼虫，如：人群荷载等。
4）在三个不同结构上进行了模态试验，这些结构或空间或环境复杂，包括：一块实验室内的全尺度楼板，一座短跨公路桥，以及一座7层办公塔楼。每种情况下，其试验结构都与传统的有线系统方法进行了对比。
5）本文提出方法的主要优势：使用方便，解决了传统的有线测试方法中有限通讯距离等的局限。
ES, Queen's University Belfast, Hester et al. 2017：低成本桥梁荷载测试：从用于荷载能力检测评定计算的加速度得到桥梁位移
原题：Low cost bridge load test: Calculating bridge displacement from acceleration for load assessment calculations
关键词：桥（bridge），荷载测试（load test），桥梁加速度（bridge acceleration），位移监测（displacement monitoring）
主要内容和贡献：
1）桥梁未能通过荷载能力检测评定，并非少见，也是会对业主产生昂贵费用的潜在问题。利用荷载测试数据来判定荷载能力是业界通行的方法。然而，荷载测试由于昂贵而很少做，也就不常用于判定荷载能力。
2）本文提出了一种简便、快速、可靠的桥梁荷载能力测试方法。该方法利用桥梁加速度的双重积分来计算桥梁位移。
3）通过积分得到位移并不是新方法，但是之前的文献报道可知，其难点在于，加速度信号的误差以及初始条件的未知性等。已经报道的文献主要集中在提出一些信号处理的算法以纠正信号误差，也取得了不错的结果。但是，这些方法所得到的位移往往对算法参数十分敏感。因此，在未与直接测得的位移数据对比的情况下，并不能建立可靠的过程，也无法对误差进行量化江华政府网 。
4）本文提出的方法在于用适当的硬件和质量控制过程以使测试人员能对计算得到的位移信号的准确性进行评估，而不是去减少所记录的加速度数据的误差。
JSV, University of Exeter赵侯雍 , Brownjohn et al. 2016：人行桥系统识别：采用无线惯性测量单元测力和响应（wireless inertial measurement units）
原题：Footbridge system identification using wireless inertial measurement units for force and response measurements
关键词：人行桥振动（footbridge vibration），跳跃（human jumping），模态质量识别（modal mass identification），无线传感器（wireless sensor）
主要内容和贡献：
1）结构设计，传统上主要关注点在于其安全性，因而导致振动舒适度问题通常被忽略。其后果在于剑气惊鸿 ，大跨轻柔结构的振动舒适度往往无法满足要求广东燕岭医院，比如：在行走、跑步、跳跃等人致荷载作用下。为满足振动舒适度的要求，通常的做法是，在结构开放、使用前，对其做模态测试，以确定结构是否能满足舒适度指标。模态测试通常涉及：用机械振动器对结构施加力的作用；同时，用一组有线的传感器记录结构加速度响应。其中一个非常关键但极易被忽略的方面是利用输入（力）和输出（响应）之间的关系来估计结构的模态质量。而模态质量是决定结构振动水平的重要参数。
2）本文描述了无线惯性测量单元的使用，将其用于生物力学运动捕捉应用，用于一座109米的人行桥的模态测试。惯性测量单元用于仅仅利用结构测试的输出信号进行结构的模态参数识别，测定模态频率、振型和阻尼比。同时木叶传说 ，用惯性测量单元记录人体的运动。该人在桥上特定位置跳跃以激发结构的特定模态；在该过程中，桥面板的振动响应逐渐增加。利用从适当的人体标志得到的人体振型和竖向加速度数据，乘以体重，可以得到该人体跳跃时所产生的力。这样就可以得到频响函数萌神恋爱学院 ，并估计结构的模态质量。
3）为保证以上方法的可靠性赫斯缇雅 ，将以上方法估计得到的结构模态质量与用传统的锤击法得到的值进行比较官之图。在保证方法可靠的前提下，该方法最终被用于一座小型人行桥上。采用小型人行桥的作为试验的原因主要在于，山田光子 方便运输和操作惯性测量单元。
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文章来源网络
本文主要介绍土木工程结构动力测试的一些新技术、新观点。
MSSP, Queen's University Belfast, Hester et al. 2018：利用最初用于生物力学领域的无线惯性测试单元进行土木工程结构的模态测试
原题：Using inertial measurement units originally developed for biomechanics for modal testing of civil engineering structures
关键词：工作模态分析（operational modal analysis），无线传感器（wireless sensors），环境振动（ambient vibration），土木工程结构（civil engineering structures）
主要内容和贡献：
1）研究了无线惯性测试单元（wireless Inertial Measurement Units, IMU）用于土木工程结构的模态测试。
2）该设备包括：具有定位功能的陀螺和磁力仪的三轴加速度传感器、数据记录功能、无线交互以及与其他IMUs的坐标协同等。
3）研究动机：功能齐全且操作方便，适合于各种土木工程结构红飘带狮王 ，包括：能还原人行桥和楼板上所施加的动力荷载蛾蚋幼虫，如：人群荷载等。
4）在三个不同结构上进行了模态试验，这些结构或空间或环境复杂，包括：一块实验室内的全尺度楼板，一座短跨公路桥，以及一座7层办公塔楼。每种情况下，其试验结构都与传统的有线系统方法进行了对比。
5）本文提出方法的主要优势：使用方便，解决了传统的有线测试方法中有限通讯距离等的局限。
ES, Queen's University Belfast, Hester et al. 2017：低成本桥梁荷载测试：从用于荷载能力检测评定计算的加速度得到桥梁位移
原题：Low cost bridge load test: Calculating bridge displacement from acceleration for load assessment calculations
关键词：桥（bridge），荷载测试（load test），桥梁加速度（bridge acceleration），位移监测（displacement monitoring）
主要内容和贡献：
1）桥梁未能通过荷载能力检测评定，并非少见，也是会对业主产生昂贵费用的潜在问题。利用荷载测试数据来判定荷载能力是业界通行的方法。然而，荷载测试由于昂贵而很少做，也就不常用于判定荷载能力。
2）本文提出了一种简便、快速、可靠的桥梁荷载能力测试方法。该方法利用桥梁加速度的双重积分来计算桥梁位移。
3）通过积分得到位移并不是新方法，但是之前的文献报道可知，其难点在于，加速度信号的误差以及初始条件的未知性等。已经报道的文献主要集中在提出一些信号处理的算法以纠正信号误差，也取得了不错的结果。但是，这些方法所得到的位移往往对算法参数十分敏感。因此，在未与直接测得的位移数据对比的情况下，并不能建立可靠的过程，也无法对误差进行量化江华政府网 。
4）本文提出的方法在于用适当的硬件和质量控制过程以使测试人员能对计算得到的位移信号的准确性进行评估，而不是去减少所记录的加速度数据的误差。
JSV, University of Exeter赵侯雍 , Brownjohn et al. 2016：人行桥系统识别：采用无线惯性测量单元测力和响应（wireless inertial measurement units）
原题：Footbridge system identification using wireless inertial measurement units for force and response measurements
关键词：人行桥振动（footbridge vibration），跳跃（human jumping），模态质量识别（modal mass identification），无线传感器（wireless sensor）
主要内容和贡献：
1）结构设计，传统上主要关注点在于其安全性，因而导致振动舒适度问题通常被忽略。其后果在于剑气惊鸿 ，大跨轻柔结构的振动舒适度往往无法满足要求广东燕岭医院，比如：在行走、跑步、跳跃等人致荷载作用下。为满足振动舒适度的要求，通常的做法是，在结构开放、使用前，对其做模态测试，以确定结构是否能满足舒适度指标。模态测试通常涉及：用机械振动器对结构施加力的作用；同时，用一组有线的传感器记录结构加速度响应。其中一个非常关键但极易被忽略的方面是利用输入（力）和输出（响应）之间的关系来估计结构的模态质量。而模态质量是决定结构振动水平的重要参数。
2）本文描述了无线惯性测量单元的使用，将其用于生物力学运动捕捉应用，用于一座109米的人行桥的模态测试。惯性测量单元用于仅仅利用结构测试的输出信号进行结构的模态参数识别，测定模态频率、振型和阻尼比。同时木叶传说 ，用惯性测量单元记录人体的运动。该人在桥上特定位置跳跃以激发结构的特定模态；在该过程中，桥面板的振动响应逐渐增加。利用从适当的人体标志得到的人体振型和竖向加速度数据，乘以体重，可以得到该人体跳跃时所产生的力。这样就可以得到频响函数萌神恋爱学院 ，并估计结构的模态质量。
3）为保证以上方法的可靠性赫斯缇雅 ，将以上方法估计得到的结构模态质量与用传统的锤击法得到的值进行比较官之图。在保证方法可靠的前提下，该方法最终被用于一座小型人行桥上。采用小型人行桥的作为试验的原因主要在于，山田光子 方便运输和操作惯性测量单元。
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