Opracowanie programu EDP do analizy uszkodzeń drewnianych mostów na podstawie pomiarów drgań

Temat niniejszej pracy licencjackiej to "Program komputerowy do analizy uszkodzeń mostów drewnianych na podstawie pomiarów drgań". Obejmuje głównie kwestię badania istniejących konstrukcji mostów drewnianych.

Konstrukcje drewniane mają tę poważną wadę, że uszkodzenia materiału nie można wcześnie określić za pomocą wizualnej inspekcji powierzchni materiału, podobnie jak w przypadku konstrukcji stalowych lub betonowych. Powodem tego jest fakt, że naturalny proces rozkładu drewna, który zachodzi przy stałym zawilgoceniu drewna powyżej 20%, powoduje powstanie uszkodzeń od wewnątrz. Różne metody badania konstrukcji drewnianych mają na celu określenie ich stanu. Jednak większość z nich to metody inwazyjne powodujące uszkodzenia konstrukcji i dlatego nie sprawdzają się w przypadku badań cyklicznych. Z tego powodu opracowano metodę testową służącą do pomiaru postaci drgań własnych i ich częstotliwości drgań własnych. Jest to przydatne ponieważ drgania własne zależą w dużej mierze od sztywności giętnej konstrukcji.

Autor	Sebastian Krug
Uczelnia	Biberach University of Applied Sciences

Celem niniejszej pracy było opracowanie programu do oszacowania uszkodzeń mostów drewnianych. Warunkiem koniecznym do zastosowania programu jest wyznaczenie częstotliwości drgań własnych na przypuszczalnie uszkodzonym moście drewnianym.

Opracowany program umożliwia wprowadzenie wszystkich istotnych danych, które są niezbędne do automatycznego wygenerowania trójwymiarowego modelu mostu. Do tego celu wykorzystywany jest program Microsoft-Excel. Następnie model 3D jest automatycznie generowany w programie RSTAB. Komunikacja pomiędzy MS Excel - RSTAB jest możliwa za pomocą interfejsu COM.

Po całkowitym utworzeniu modelu 3D konstrukcji, można obliczyć częstotliwości drgań własnych przy użyciu modułu dodatkowego DYNAM Pro. Następnie należy porównać faktycznie zarejestrowane wartości pomiarowe z wartościami wyznaczonymi analitycznie w programie. Ponieważ zakłada się, że model wirtualny reprezentuje rzeczywistą konstrukcję mostu w stanie optymalnym, nie powinno być znacznej różnicy pomiędzy rzeczywiście zmierzonymi i obliczonymi częstotliwościami drgań własnych. Jednakże, jeśli zostanie stwierdzone, że rzeczywista konstrukcja ma niższe częstotliwości drgań własnych niż model analityczny, można wywnioskować, że rzeczywista konstrukcja ma niższą sztywność niż model analityczny.

W celu obliczenia różnicy sztywności, program oferuje możliwość wyznaczenia różnicy w modułach sprężystości materiału za pomocą metody Newtona. Wykorzystując metodę iteracyjną według Newtona, możliwe jest jednoczesne szacowanie do trzech modułów sprężystości i w ten sposób określenie stopnia uszkodzenia elementu drewnianego.

Pobrane

Praca licencjacka (PDF)

1,84 MB

;