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1. WO2012130237 - METHOD FOR IMPROVING DETERMINATION OF MODE SHAPES FOR A MECHANICAL STRUCTURE AND APPLICATIONS HEREOF

Publication Number WO/2012/130237
Publication Date 04.10.2012
International Application No. PCT/DK2012/000020
International Filing Date 13.03.2012
IPC
G PHYSICS
01
MEASURING; TESTING
M
TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
7
Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
G PHYSICS
01
MEASURING; TESTING
M
TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
5
Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or aircraft wings
G PHYSICS
01
MEASURING; TESTING
H
MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
1
Measuring vibrations in solids by using direct conduction to the detector
G01M 7/00 (2006.01)
G01M 5/00 (2006.01)
G01H 1/00 (2006.01)
CPC
G01H 1/006
G01M 5/0066
G01M 7/00
G06F 30/17
Y02B 10/30
Y02P 80/22
Applicants
  • BRINCKER, Rune [DK/KE]; DK
Inventors
  • BRINCKER, Rune; DK
Agents
  • HANS HARDING APS; Julius Posselts Vej 12 - 3th DK-9400 Nørresundby, DK
Priority Data
PA 2011 0023430.03.2011DK
Publication Language English (EN)
Filing Language English (EN)
Designated States
Title
(EN) METHOD FOR IMPROVING DETERMINATION OF MODE SHAPES FOR A MECHANICAL STRUCTURE AND APPLICATIONS HEREOF
(FR) PROCÉDÉ PERMETTANT D'AMÉLIORER LA DÉTERMINATION DES FORMES DE MODES POUR UNE STRUCTURE MÉCANIQUE, ET APPLICATIONS ASSOCIÉES
Abstract
(EN)
The invention include a method for improving determination of mode shapes for a mechanical structure where each mode shape is a vector that consist of a number of components and each vector corresponds to a natural frequency of the structure where the method is based on: Measurements performed on the structure using signals from a limited number of sensors such as accelerometers placed on the structure defining the number of components of each of the mode shape vectors, where the measured signals are used to determine a number of mode shapes that are improved by a linear combination of mode shapes from a simplified theoretical model of the structure, where the linear combination comprises a limited number of the mode shape with frequencies around the frequency of the corresponding mode shape of the model. This allows the modified mode shapes to be accurately expanded to all degrees of freedom in the model. The invention further includes applications of the method on mechanical structures such as wind turbines and bridges for i.e. • determination of stress/strain history and/or prediction of expected service life, • determination of structural changes such as damages resulting in loss of stiffness • Illustrating the time history of measured and/or unmeasured quantities that can be derived from the expanded set of modified mode shapes.
(FR)
La présente invention concerne un procédé permettant d'améliorer la détermination des formes de modes pour une structure mécanique, chaque forme de mode étant un vecteur constitué d'un certain nombre de composantes et chaque vecteur correspondant à une fréquence propre de la structure. Ledit procédé est basé sur des mesures réalisées sur la structure à l'aide de signaux provenant d'un nombre limité de capteurs, tels que des accéléromètres, qui sont disposés sur la structure et qui fixent le nombre de composantes de chacun des vecteurs de formes de modes. Les signaux mesurés servent à déterminer un nombre de formes de modes qui sont améliorées grâce à une combinaison linéaire de formes de modes issues d'un modèle théorique simplifié de la structure. Cette combinaison linéaire comprend un nombre limité de formes de modes ayant des fréquences qui avoisinent la fréquence de la forme de mode correspondante du modèle. Cela permet aux formes de modes modifiées d'être étendues avec précision à tous les degrés de liberté dans le modèle. La présente invention concerne en outre des applications du procédé sur des structures mécaniques, telles que des turbines éoliennes et des ponts, servant : • à la détermination d'un historique de contraintes/efforts et/ou à la prédiction de la durée de vie attendue; • à la détermination de modifications structurales, telles que les dégâts entraînant une perte de rigidité; • et à l'illustration de la chronologie des quantités mesurées et/ou non mesurées pouvant provenir de l'ensemble de formes de modes modifiées étendu.
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