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논문KCI 등재

고유진동수와 모드변형에너지를 이용한 향상된유전알고리즘 기반 손상검색기법

Improved Genetic Algorithm-Based Damage Detection TechniqueUsing Natural Frequency and Modal Strain Energy

박재형|김정태|이진학|류연선
한국전산구조공학회 (The Computational Structural Engineering Institute Of Korea)|2006.09|한국전산구조공학회논문집 (Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea)|제19권 제3호|pp. 313-322

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genetic algorithm유전알고리즘system identificationmodal strain energy구조식별진동기반 손상검색모드변형에너지vibration-based damage detection

초록

구조물의 진동 자료를 이용하는 유전알고리즘(GA) 기반 손상검색기법에 있어, 사용되는 모드 특징의 선택은 손상검색 결과의 정확도를 높이는데 중요하다. 본 연구의 목적은 고유진동수와 모드변형에너지를 이용하여 손상검색의 정확도를 높이는 것이다. 이와 같은 연구 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 연구를 수행하였다. 먼저, 모드 변형에너지를 유도하고 고유진동수와 모드변형에너지를 이용하는 새로운 GA 기반 손상검색기법을 제안하였다. 다음으로 제안된 기법의 효율성을 검증하기 위하여 양단 자유보의 손상시나리오를 제시하고, 손상시나리오에 따른 진동모드 실험을 실시하였다. 마지막으로 실험 자료를 바탕으로 제안된 기법과 기존의 고유진동수와 모드형상을 이용하는 기법으로 손상검색을 실시하여 결과를 비교하였다.

Abstract

In the genetic algorithm (GA) based damage detection methods using vibration of structures, the selection of modal properties is important to improve the accuracy of damage detection. The objective of this study is to improve the accuracy of damage detection using natural frequency and modal strain energy. The following approaches are used to achieve the goal. First, modal strain energy is formulated and a new GA-based damage detection technique using natural frequency and modal strain energy is proposed. Next, to verify the efficiency of proposed technique, damage scenarios for free-free beam are designed and vibration modal tests of the target structure are conducted. Finally, the feasibility of the proposed technique is verified in comparison with other GA-based damage detection technique using natural frequency and mode shape.

참고문헌 (27)

  1. "개선된 진동기초 손상검색방법의 유도와 검증", 12(3), pp.331~343 (1999)
  2. "최적설계입문", pp.623~ (1999), 반도출판사
  3. "유전자 알고리즘을 이용한 모드기반 교량의 해석모델개선", 17(4), pp.389~403 (2004)
  4. "System Identification 기법을 이용한 교량의 안전진단방법", 45(2), pp.74~82 (1997)
  5. "마이크로 유전 알고리즘을 이용한 자유진동 박판구조물의 비파괴 손상 규명", 17(2), pp.173~181 (2005)
  6. "유전알고리즘과 그 응용", pp.377~ (2000), 교우사
  7. "Structural Damage Detection based on a Micro-Genetic Algorithm using Incomplete and Noisy Modal Test Data", 259(5), pp.1081~1094 (2003)
  8. "Damage Detection System of a Real Steel Truss Bridge by Neural Networks", 3988, pp.295~306 (2000)
  9. "Genetic algorithm in structural damage detection", 79, pp.1335~1353 (2001)
  10. "An empirical comparison of three novel genetic algorithms", 17(8), pp.981~1002 (2000)
  11. "A Combined genetic and eigen-sensitivity algorithm for the location of damage in structures", 69(5), pp.547~556 (1998)
  12. "Genetic algorithms in Search", pp.412~ (1999)
  13. "Vibration-based Damage Detection of Structures by Genetic Algorithm", 16(3), pp.222~229 (2002)
  14. "Structural identification by extended Kalman Filter", 110(12), pp.1757~1770 (1984)
  15. "Experimental Investigation of System- Identification-Based Damage Assessment on Structures", 128(5), pp.673~682 (2002)
  16. "Crack Detection Scheme for Steel Plate-Girder Bridges via Vibration- Based System Identification", 5(1), pp.1~10 (2001)
  17. "Damage identification in beam- types", 25(1), pp.57~67 (2003)
  18. "The Finite Element Method Using MATLAB", pp.607~ (2000), CRC Press
  19. "Damage detection in structures: from mode shape to frequency response function methods", 17(3), pp.489~498 (2003)
  20. "An application of genetic algorithms to identify damage in elastic structures", 195(2), pp.195~215 (1996)
  21. "Benefits of Applying an Implicit Redundant Re- presentation Genetic Algorithm for Structural Damage Detection in Noisy Environments", 2724(2003), pp.2418~2419 (2003)
  22. "Damage detection in vibrating bodies using genetic algorithms", 82(11), pp.963~968 (2004)
  23. "Damage assessment of multiple cracked beams: numerical results and experimental validation", 206(4), pp.567~588 (1997)
  24. "A Review of Structural Health Monitoring Literature", pp.301~ (2003)
  25. "A global non-destructive damage assessment methodology for civil engineering structures", 31(11), pp.1361~1373 (2000)
  26. "Use of neural networks in detection of structural damage", pp.649~659 (1992)
  27. "Comparative study on modal identification methods using output-only information", 17(3), pp.445~466 (2004)

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