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

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

Acknowledgement

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

Author Infos

Yuriy V. Esipov

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

e-mail: yu-yesipov5@yandex.ru

Vladimir M. Muhortov

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

e-mail: muhortov@rambler.ru

Valeriy V. Kalinchuk

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

e-mail: kalin@ssc-ras.ru

Igor E. Andjikovich

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

e-mail: ocean_8@mail.ru

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

2010. No. 4

Pages

29-35

Submitted

2010-12-20

Published

2010-12-27

How to Cite

Esipov Yu.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, no. 4, pp. 29-35. (In Russian)

Copyright (c) 2010 Esipov Yu.V., Muhortov V.M., Kalinchuk V.V., Andjikovich I.E.

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.