Early diagnosis technology of rod constructions diagnosis with use of deformation ferroelectric sensors

Authors

  • Esipov Yu.V. Southern Scientific Center, Russian Academy of Science, Rostov-on-Don, Russian Federation
  • Muhortov V.M. Southern Scientific Center, Russian Academy of Science, Rostov-on-Don, Russian Federation
  • Kalinchuk V.V. Southern Scientific Center, Russian Academy of Science, Rostov-on-Don, Russian Federation
  • Andjikovich I.E. Vorovich Institute of Mechanics and Applied Mathematics, Southern Federal University, Rostov-on-Don, Russian Federation

UDC

620.1.08:53.08:629.12

Abstract

The state determination features for an intact and a damaged vertically set periodic welded frame construction model (with or without defect) were established through Fourier image development of linear and nonlinear deformation responses to the serial impact effects and phase diagram comparison of deformation behavior. Received results confirmed the possibility of sophisticated structures diagnosis through the series of impact testing and detection of nonlinear fields and natural oscillations fields of dynamic deformation, which time forms are filed by three thin-film ferroelectric sensors mounted in various points of the construction model.

Keywords:

complex construction, shock testing, stability, deformation fluctuations, nonlinear dynamics, ferroelectrics sensors, Structural Health Monitoring

Funding information

Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (09-08-00437а, 08-08-00917-а и проекта 2010-1.3.1-222-007-015).

Author info

  • Yuriy V. Esipov

    д-р техн. наук, заведующий лабораторией динамики неоднородных структур Южного научного центра РАН

  • Vladimir M. Muhortov

    д-р физ.-мат. наук, заведующий лабораторией динамики неоднородных структур Южного научного центра РАН

  • Valeriy V. Kalinchuk

    д-р физ.-мат. наук, заведующий лабораторией динамики неоднородных структур Южного научного центра РАН

  • Igor E. Andjikovich

    канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник НИИ механики и прикладной математики им. И.И. Воровича Южного федерального университета

References

  1. Nonlinear System Identification for Damage Detection. Charles R. Farrar a.o. / Los Alamos National Lab. Contract DE-AC52-06NA25396. Nov. 2007.
  2. Nichols J.M., Todd M.D., Seaver M., Virgin L.N. Use of chaotic excitation and attractor property analysis in structural health monitoring // Phys. Rev. E. 2003. Vol. 67. P. 16-29.
  3. Virgin L.N., Plaut R.H. Use of frequency data to predict secondary bifurcation // Journal of Sound and Vibration. 2002. Vol. 51. P. 919-926.
  4. Есипов Ю.В., Мухортов В.М. Экспериментальное исследование критериев устойчивости сложной конструкции // Современные проблемы механики сплошной среды: Труды 11 междунар. конф. (Ростов-на-Дону, 1-3 декабря 2007 г.) Ростов-н/Д: ЮФУ. НИИ ПиПМ им. И.И. Воровича, 2007. Вып. 11, Ч. 1. C. 23-27.
  5. Томпсон Дж.М.Т. Неустойчивости и катастрофы в науке и технике: Пер. с англ. М.: Мир, 1985. 254 с.
  6. Nichols J.M., Todd M.D., Virgin L.N. Structural health monitoring through chaotic interrogation // Mechanica. 2003. Vol. 38. P. 239-250.
  7. Кузнецов С.П. Динамический хаос. М.: Физматлит, 2001. 296 с.
  8. Бондарь В.Д. Метод независимых напряжений в нелинейной антиплоской деформации // Прикладная механика и техническая физика. 2003. №2. С. 152-165.
  9. Вассерман И.Н., Шардаков И.Н. Постановка и решение упругих динамических задач для стержневых систем с граничными условиями, описываемыми многозначными соотношениями // Прикладная механика и техническая физика. 2003. №3. С. 124-135.
  10. Есипов Ю.В., Мухортов В.М., Калинчук В.В. Испытательная установка для анализа деформации моделей трехмерных конструкций // Измерительная техника. 2008. №10. С. 15-24.
  11. Есипов Ю.В., Мухортов В.М., Калинчук В.В. Мониторинг напряженного состояния стержневых конструкций с использованием сегнетоэлектрических наноразмерных датчиков // Проблемы нелинейной механики деформируемого твердого тела: Труды Всеросс. конф. (Пермь, 12-16 октября 2008). г. Пермь.: Институт механики сплошных сред УрО РАН, 2008. Вып. 11. С. 43.
  12. Есипов Ю.В., Мухортов В.М. Интегральные датчики динамической деформации на основе тонких сегнетоэлектрических пленок для мониторинга сложных механических систем // ЖТФ. 2009. Т. 51. №1. С. 78-81.
  13. Головко Ю.И., Бирюков С.В., Масычев С.И., Мухортов В.М., Маматов А.А., Зеленчук П.А. Гетероструктуры на основе наноразмерных сегнетоэлектрических пленок: получение, свойства и применение // Нанотехника. 2007. Т. 3. №11. С. 59-72.
  14. Бирюков С.В., Мухортов В.М., Мухортов В.М. Новый датчик динамической деформации на основе тонких пьезоэлектрических пленок, полученных ионно-плазменным напылением // Мир измерений. 2007. №7. С. 45-61.

Downloads

Issue

Pages

29-35

Section

Article

Dates

Submitted

December 20, 2010

Accepted

December 27, 2010

Published

December 27, 2010

How to Cite

[1]
Esipov, Y.V., Muhortov, V.M., Kalinchuk, V.V., Andjikovich, I.E., Early diagnosis technology of rod constructions diagnosis with use of deformation ferroelectric sensors. Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation, 2010, № 4, pp. 29–35.

Similar Articles

1-10 of 166

You may also start an advanced similarity search for this article.

Most read articles by the same author(s)

1 2 > >>