Как группа сообщает в Чаосе от AIP Publishing, их подход включает датчики акселерометра установки в различных местоположениях вдоль моста, чтобы иметь размеры, как каждая небольшая часть моста нарушена в ответ на грузовик, едущий через.«Сигналы от датчиков около погрузки грузовика релевантны, но так являются сигналами далеко, потому что они реагируют, поскольку конструкция моста сгибает под ее грузом, и вся структура колеблется как струна гитары, но очевидно более сложный», сказал Эрик М. Боллт, преподаватель В. Джона Харрингтона в Отделе Математики в Университете Кларксона, расположенном в Потсдаме, Нью-Йорк.Ускорение служит «слушанием СМИ силам и ускорению, едущему через структуру», сказал Боллт. «Сигналы, едущие через структуру, как ожидают, изменятся, если мост претерпит изменение, такое как трещина в структуре или если некоторые болты, скрепляющие его, ослаблены сознательно».Центральная часть анализа группы – метод обработки данных, названный «оптимальное взаимное информационное взаимодействие», которое было развито, чтобы определить значительные прямые взаимодействия между отдельными компонентами в системе.
«Наша техника принимает идеи от информации и коммуникационной теории и использует современные статистические режимы оценки», сказал Цзе Сунь, доцент в Отделе Математики в Университете Кларксона. «Ключевое понятие должно искать взаимодействия, которые наиболее относятся к увеличению предсказуемости колебаний моста. Если структура моста была изменена должная повредить или деформация, детали, как ожидают, изменятся, позволяя нам обнаружить состояние здоровья моста».Работа группы выделяется, потому что она объединяет два уникальных аспекта, чтобы обнаружить повреждение в мостах или других механических структурах.«Каждый – неразрушающая и автоматизированная природа процесса сбора данных», сказало Солнце. «Другой инструмент аналитики данных, который мы разработали, который может вывести прямой поток информации и значительные взаимодействия.
Объединяя их, мы в состоянии обнаружить от только данных присутствие структурных изменений в мосту, как управляется и различный по нашему эксперименту».По пути эти три вовлеченные математика сочли некоторые интересные структурные дефекты показанными анализом данных значительных взаимодействий, которые озадачивали их в течение долгого времени, потому что он просто не имел смысла.«Наш анализ предложил ‘границу’ посреди покрытой области, где нет никакого очевидного структурного дефекта или образца», сказало Солнце. «После долгих обсуждений с нашим сотрудником инженера-строителя, Керопом Джэнояном, преподавателем гражданского строительства в Университете Кларксона, мы наконец поняли, что были смущены все время, потому что покрытая область не весь мост в эксперименте, а скорее часть одной трети и ‘граница’, которую мы обнаружили, точно, где есть структурная граница некоторая структура поддержки внизу».
Мосты повсеместны, таким образом, важно быть в состоянии обнаружить структурное повреждение как можно раньше, чтобы избежать катастрофических результатов. Но обнаружение структурного ущерба, который часто наносится вручную, может быть дорогостоящим и во многих случаях не эффективное.Так как работа группы объединяет современную технологию ощущения с современными инструментами аналитики данных, чтобы автоматизировать этот процесс, «это может использоваться для раннего обнаружения структурных изменений и повреждения прежде, чем потребовать контроля человеком», сказал Боллт.
Этот подход может использоваться наряду с недорогой инструментовкой для всех видов структур – с мостов на ветряные двигатели, зданий к самолетам.«Акселерометры становятся столь дешевыми, что мы находим их даже в сотовых телефонах, таким образом, это станет лавиной данных, служа браком современной большой аналитики данных со структурным медицинским контролем», сказал Боллт.
Группа теперь работает, чтобы сделать их подход складным.«На более теоретической стороне мы строим базу данных моделей моста, которые могут быть легко моделированы и проверены через компьютеры, чтобы калибровать параметры в методе, и мы также развиваем улучшенных статистических оценщиков, чтобы привести к более точным результатам быстрее», сказал Боллт с соглашением Солнца. «На экспериментальной стороне мы сотрудничаем с лабораториями, чтобы проверить наши методы на другие структуры, включая крылья самолета при различных условиях».