research centers


Search results: Found 2

Listing 1 - 2 of 2
Sort by

Article
Health Monitoring For Cantilever Crane Frame UsingResidual Error Method
مراقبة الصحة في الهيكل الرافعة بإستعمال طريقة الخطأ المتبقي

Authors: Iqbal A. Rashed اقبال عبدالله راشد --- Nabil H. Hadi نبيل حسن هادي
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2009 Volume: 5 Issue: 4 Pages: 58-68
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In the present research, a crane frame has been investigated by using finite element method. The damage is simulated by reducing the stiffness of assumed elements with ratios (10% and 20 %) in mid- span of the vertical column in crane frame. The cracked beam with a one-edge and non-propagating crack has been used. Six cases of damage are modeled for crane frame and by introducing cracked elements at different locations with ratio of depth of crack to the height of the beam (a/h) 0.1, 0.20. A FEM program coded in Matlab 6.5 was used to model the numerical simulation of the damage scenarios. The results showed a decreasing in the five natural frequencies from undamaged beam which means the indication of presence of the damage. The direct comparison gives an indication of the damage but the location of the damage, is not detected. The method based on changes in the dynamics characteristics of the beam structures are examined and evaluated for damage scenarios. The results of the analysis indicate that the residual error method performs well in detecting, locating and quantifying damage in single and multiple damage scenarios.

في هذا البحث تم دراسة الهيكل البابي باستخدام طريقة العنصر المحدد. الضرر قيم بتخفيض متانه العناصر المفترضة وذلك بنسبة 10 % و20 % في وسط العتبة العموديه في الهيكل الرافعة. العتبة المشقوقة المستخدمة ذات شق واحد بالحافة بدون تقدم للشق. إنّ الضرر(Damage) يتمثل بستة حالات في الهيكل الرافعة وكذلك يتمثل عن طريق شق عمودي في العناصر المفترضة في المواقع المختلفة بنسبة عمق الشقّ إلى إرتفاع العتبه (a/h) 0,10و0,20 لنفس العتبة في الهيكل الرافعة. تم استخدام برنامج 5،6Matlab لتمثيل المحاكاة العددية لسينيوهات الضرر. اظهرت النتائج نقص في الترددات الطبيعية الخمسة نسبه للعتبه السليمه و الذي هو إشارة لوجود الضرر. تعطي المقارنة المباشرة إشارة الى وجود الضرر لكن موقع الضرر غير محدد. الطريقة المحدده لايجاد الضرر التي تم استخدامها هي مستندة على التغييرات في خصائص ديناميكة تراكيب العتبة و الطريقة فحصت وقيّمت حالات الضرر. نتائج التحليل تشير إلى ان طريقة الخطأ المتبقي Residual error تعمل بصورة جيدة في إكتشاف وتحديد مكان الضرر في سيناريوهات الضررdamage scenarios الوحيدة الموقع والمتعدّد المواقع.

Keywords

Damage --- crack --- damage location --- beam --- error --- frequencies.


Article
Evaluation of Specific Methods to Detect Crack and Damage of Mechanical Beam Structures using Free Vibration Analysis

Authors: Iqbal A. R --- Nabil H. H
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2009 Volume: 15 Issue: 4 Pages: 4258 -4280
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The importance of the beam in the service of our life and how the damaged beam costly influence the economy and even endanger the human life itself, draws our attention to study the specific methods to detect crack and damage by using free vibration analysis of mechanical beam structures. In the present research, three kinds of beam structures have been investigated namely (simply supported beam, portal frame and crane frame) by using finite element method. Six cases of damage are modeled for simply supported beam and portal frame and with seven cases for crane frame. The damage is simulated by reducing the stiffness of assumed elements with ratios (25% and 50 %) in mid- span of the simply supported beam and by introducing cracked elements at different locations with ratio of depth of crack to the height of the beam (a/h) 0.1, 0.25 for simply supported beam and 0.1 and 0.2 for portal and crane frames. A program coded in Matlab 6.5 was used to model the numerical simulation of the damage scenarios. The results showed a decreasing in the five natural frequencies with shifting in the damaged mode shape associated with their frequencies from undamaged beam which means the indication of presence of the damage. The direct comparison gives an indication of the damage but the location of the damage, is not detected. Four structural damage identification methods based on changes in the dynamics characteristics of the beam structures are examined and evaluated for damage scenarios for the three structures considered. The results of the analysis indicate that the curvature energy damage index method performs well in detecting, locating and quantifying damage in single and multiple damage scenarios for the three structures.

نظرا لأهمية العتبة beam في خدمة حياتنا , فان العتبة المتضررة تؤثرسلبا عاى الاقتصاد بل وتهدد حياة الانسان نفسها مما جذب اهتمامنا نحو دراسة طرق معينة لتحديد الشق و الضرر باستخدام الاهتزاز الحر لتراكيب العتبة الميكانيكية المتضرره. في هذا البحث تم دراسة ثلاثة انواع من تراكيب العتبه والمسماة ( العتبة البسيطة المدعمة beam simple supported والهيكل البابي portal frame و الهيكل الرافعة crane frame ) تم تمثيل الضرر بستة حالات في العتبة البسيطة المدعمة والهيكل البابي وسبعة حالات في الهيكل الرافعة. إنّ الضرر(Damage) يتمثل بتخفيض متانه العناصر المفترضة بنسبة 25 % و50 % في وسط العتبة البسيطه وكذلك يتمثل عن طريق شق عمودي في العناصر المفترضة في المواقع المختلفة بنسبة عمق الشقّ إلى إرتفاع العتبه 0.1,0.25 (a/h) للعتبة البسيطه و0.1,0.2 في الهيكل البابي والهيكل الرافعة. تم استخدام برنامج Matlab لتمثيل المحاكاة العددية لسينيوهات الضرر. اظهرت النتائج نقص في الترددات الطبيعية الخمسة وبوجود زحف في شكل النمط المتضرّرdamage mode shape نسبه للعتبه السليمه و الذي هو إشارة لوجود الضرر. تعطي المقارنة المباشرة إشارة الى وجود الضرر لكن موقع الضرر غير محدد. الطرق المحدده لايجاد الضرر التي تم استخدامها هي اربعه طرق مستندة على التغييرات في خصائص ديناميكة تراكيب العتبة و الطرق المحدده فحصت وقيّمت حالات الضرر للتراكيب الثلاثة. نتائج التحليل تشير إلى ان طريقة دليل ضرر طاقة التقوس curvature- energy damage index هي الافضل في إكتشاف وتحديد مكان الضرر في سيناريوهات الضررdamage scenarios الوحيدة الموقع والمتعدّد المواقع للتراكيب الثلاثة.

Keywords

Damage --- Crack --- Damage location --- Curvature --- Frame --- Frequencies

Listing 1 - 2 of 2
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (2)


Language

Arabic and English (1)

English (1)


Year
From To Submit

2009 (2)