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Prospettiva generale: analisi modale sperimentale (EMA) o analisi modale operativa (OMA) per SHM

Da 14 ottobre 202120 ottobre 2021Nessun commento
AD-SIGNUM-SHM-Monitoring-debat episodio 9

Questo argomento causa un po' di confusione per molte persone. Come le tecniche di Analisi Modale Sperimentale (EMA), le tecniche di Analisi Modale Operativa (OMA) sono molto potenti e possono avere ottimi risultati, ma ci sono diversi problemi che devono essere chiaramente identificati quando si usa l'OMA che spesso passano inosservati ma possono avere conseguenze se non vengono compresi. Discutiamo alcuni degli elementi critici.

Nell'episodio 5 abbiamo introdotto la differenza principale tra AME e AMO. Questa differenza risiede nella conoscenza della forza di eccitazione della struttura: l'AMO è spesso chiamata analisi Output only, cioè l'analisi della sola risposta della struttura senza la conoscenza dell'eccitazione (chiamata anche analisi di fondo). Questo è il suo più grande vantaggio, e anche uno dei suoi svantaggi perché :

1- non c'è garanzia che il rumore di fondo provochi effettivamente la risposta di tutti i modi del sistema in studio. Questo può portare alla definizione di un modello di sistema che non identifica completamente tutte le caratteristiche dinamiche - solo quelle caratteristiche eccitate dalla forza "non misurata e sconosciuta" sono stimate.

2- mentre la frequenza può essere stimata con relativa facilità, questo non è il caso dello smorzamento. Il punto più importante da notare qui è che, in generale, le tecniche AMO tendono sempre a prevedere uno smorzamento molto più alto di quello realmente esistente - anche in un sistema lineare invariante.

Per quanto riguarda il monitoraggio continuo della salute delle strutture (SHM), i metodi AMO sono ancora la soluzione preferita. In alcuni casi, è necessaria una fase di studio preliminare. Ecco un esempio implementato da AD-SIGNUM durante il monitoraggio della diga di Ribou a Cholet per identificare una di queste frequenze correttamente eccitate:

Diga di Ribou - AD-SIGNUM

I punti neri sono le frequenze naturali identificate ogni giorno dalla nostra soluzione basata sulla trasmissione di 6 SMS ogni giorno per ogni sensore (4 per lo stato della struttura, 2 per lo stato del sensore).

In verde abbiamo rappresentato la variazione della temperatura del calcestruzzo (dati Agglomération du Choletais/Direction de l'environnement)

e in arancione il modello HST (solo S nel nostro caso).

Va notato che le misurazioni e l'elaborazione SHM sono completamente automatizzate, non c'è nessun intervento umano o filtro!

 

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