Giáo trình Khảo sát thông số chuyển vị từ tín hiệu cảm biến đo gia tốc kết cấu dầm nhịp giản đơn

Nội dung text: Giáo trình Khảo sát thông số chuyển vị từ tín hiệu cảm biến đo gia tốc kết cấu dầm nhịp giản đơn

1. TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 18, SỐ K8- 2015 Khảo sát thơng số chuyển vị từ tín hiệu cảm biến đo gia tốc kết cấu dầm nhịp giản đơn Nguyễn Cơng Đức Trần Văn Một Phan Cơng Bàn Dương Lê Trường Trường Đại học Xây dựng Miền Trung, Thành phố Tuy Hịa, Tỉnh Phú Yên TĨM TẮT Nghiên cứu này trình bày phương pháp từ các cảm biến đo chuyên dùng. Phương phân tích tín hiệu từ cảm biến đo gia tốc dao pháp đạo hàm số tín hiệu cảm biến đo động kết cấu cơng trình xây dựng cĩ nhịp chuyển vị loại biến áp vi sai biến đổi tuyến giản đơn để thu được thơng số chuyển vị tính (LVDT) để dự đốn đáp ứng dao động phục vụ cho cơng tác đánh giá khả năng chịu kết cấu cơng trình. Phương pháp thực tải trọng của cơng trình. Phương pháp tích nghiệm đo thơng số dao động và chuyển vị phân số tín hiệu cảm biến đo gia tốc dao trên dầm liên kết giản đơn, số liệu thực động kết hợp sử dụng các bộ lọc thơng thấp nghiệm đo trên kết cấu cơng trình xây dựng và thơng cao, ứng dụng kỹ thuật wavelet thực tế chịu tác dụng tải trọng động được trong xử lý nhiễu của tín hiệu và nén dữ liệu dùng để phân tích. Từ khĩa: Đo dao động; Phân tích phổ tần số dao động, Cảm biến đo gia tốc dao động, Cảm biến đo chuyển vị LVDT, tích phân số tín hiệu cảm biến gia tốc, đạo hàm số tín hiệu chuyển vị. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm gần đây, việc đánh giá mặt kết cấu cần đo bằng cách sử dụng keo dán kiểm định kết cấu cơng trình xây dựng mới, chuyên dùng. chuẩn đốn và giám sát các hư hỏng và vết nứt Tuy nhiên với thơng số chuyển vị phức tạp của những kết cấu cơng trình xây dựng cũ tương hơn nhiều, để sử dụng loại cảm biến đo chuyển đối phổ biến ở nước ta. Các thơng số đo đạc như vị loại biến áp vi sai biến đổi tuyến tính (Linear biến dạng, chuyển vị và dao động tích hợp trong Variable Displacement Transducer viết tắt là các thiết bị điện tử cĩ kết nối với máy tính thơng LVDT) cần phải chuẩn bị một điểm tựa cố định qua phần mềm xử lý rất linh hoạt. Nguyên lý đo và chắc chắn. Vấn đề này chỉ cĩ thể thực hiện biến dạng bề mặt của kết cấu bê tơng cốt thép, kết trong một vài trường hợp như: kết cấu nhịp cầu cấu thép tương đối đơn giản là chỉ việc dán các lá trên bờ (điểm tựa cố định là mặt đất), kết cấu đo điện trở phù hợp lên các bề mặt cần đo hay sử mĩng cọc cơng trình (điểm tựa cũng là mặt đất). dụng các bộ chuyển đổi đo biến dạng khác. Khi kết cấu cơng trình vượt nhịp lớn nằm trên Tương tự đối với thơng số dao động ta cĩ thể sử những địa hình mà việc lắp đặt hệ dàn giáo khĩ dụng cảm biến đo gia tốc dao động gắn trên bề khăn để phục vụ cơng tác kiểm định thử tải. Kết cấu nhịp cầu vượt sơng chỉ cĩ thể lắp đặt hệ dàn Trang 111
2. SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 18, No.K8- 2015 giáo treo và hầu như khĩ cĩ thể tìm được một Tuy nhiên, cơng tác thử tải đối với nhịp nằm điểm tựa cố định để khảo sát thơng số chuyển vị ở giữa sơng đơi khi nằm trên cao việc tìm điểm của kết cấu dưới tác dụng tải trọng tĩnh và động. cố định lắp hệ dàn giáo tương đối khĩ khăn và ảnh hưởng đến tiến độ thử tải. Phương án thay thế là lắp hệ dàn giáo treo để gắn cảm biến đo biến dạ(b)ng và đo dao động một nhịp giữa sơng (Cầu Ơng Cộ, Bình Dương) trên hình 1.b. Điểm cố định trong trường hợp này chỉ cĩ thể là 2 trụ của nhịp thử tải, nếu đặt vấn đề là sử dụng 2 điểm tựa cố định này để gắn cảm biến LVDT đo chuyển vị thì mức độ chính xác của số liệu đo, cĩ thể nĩi rằng khơng đáng tin cậy vì mố và trục cũng cĩ chuyển vị đứng, ngang và dọc. Cơng tác đánh giá thử tải, kiểm định cơng trình cầu gần như cũng (a) phải khảo sát các thơng số biến dạng, chuyển vị và dao động mố trụ cầu. Một số giải pháp thay thế để khắc phục vấn đề khĩ khăn này, tùy thuộc vào phương án thử tải, hình dạng kết cấu cũng như vị trí của kết cấu cơng trình cĩ thể sử dụng các loại thiết bị khác như: sử dụng cảm biến lazer, máy kinh vĩ, máy tồn đạc. Các loại thiết bị này cũng cĩ một hạn chế nhất định đĩ là mức độ chính xác, sai số, tính linh động chưa cao nên việc sử dụng cho cơng tác (b) kiểm định thử tải chưa nhiều. Hình 1. Các cảm biến đo dao động và chuyển vị gắn Nghiên cứu này đề xuất phương pháp sử trên kết cấu cơng trình cầu nhịp gần bờ và nhịp giữa song (a) Cầu Hùng Vương, Phú Yên; (b) Cầu Ơng dụng dữ liệu cảm biến đo gia tốc dao động để vừa Cộ, Bình Dương cĩ thể phân tích thơng số chuyển vị và vừa phân tích tần số dao động riêng và cưỡng bức của kết cấu cơng trình. Cơng tác lắp dựng hệ dàn giáo cho tồn bộ khơng gian bên dưới nhịp cầu trên bờ để gắn các Một số cơng trình nghiên cứu trên thế giới cảm biến đo biến dạng, chuyển vị và dao động hiện nay cũng đã phân tích được vấn đề này, tuy một nhịp gần bờ (Cầu Hùng Vương, Phú Yên) nhiên đối tượng nghiên cứu, thí nghiệm và thử tải trên hình 1.a, tùy theo số điểm đo (biến dạng, rất giới hạn. Nghiên cứu của nhĩm tác giả Ki-Tae chuyển vị và dao động) và số lượng dầm trên một Park, Sang-Hyo Kim, Heung-Suk Park, Kyu- nhịp cĩ thể bố trí số lượng dàn giáo cho phù hợp. Wan Lee [1], đã trình bày cách thức đơn giản là Cơng việc này tương đối phức tạp và gây tốn kém tích phân rời rạc hĩa dữ liệu cảm biến đo gia tốc khơng cần thiết khi thực hiện cơng tác kiểm định. dao động biến đổi thành thơng số chuyển vị và Số lượng điểm đo càng nhiều mức độ đánh giá vận tốc; xem chuyển vị ban đầu và vận tốc ban càng chính xác và mức độ tin cậy càng cao. đầu bằng khơng. Nghiên cứu của nhĩm tác giả X. Meng, A.H. Dodson, G.W. Roberts [2], đưa ra cách xác định độ võng bằng thiết bị GPS và kết Page 112
3. TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 18, SỐ K8- 2015 hợp với việc gắn thiết bị đo dao động làm cơ sở a a v vi 1 i .; t t phân tích vấn đề. Các nghiên cứu khác liên quan i i1 i 1 i 2 (2) đến việc tích phân số tín hiệu đo gia gốc dao động i 1,2,3, , N thành tín hiệu chuyển vị như: nghiên cứu của nhĩm tác giả M. Gindy, R. Vaccaro, H.A. Nassif Tương tự như vậy khi tích phân rời rạc dữ [7] và nghiên cứu của nhĩm tác giả Junhee Kim, liệu tín hiệu vận tốc thành đáp ứng chuyển vị, [3]: Kiyoung Kim, Hoon Sohn [8]. v v x xi 1 i t t ; Các cơng trình nghiên cứu trong nước chủ i i1 i 1 i 2 (3) yếu về vấn đề phân tích phổ tần số của cảm biến i 1,2,3, , N đo gia tốc dao động, từ đĩ tính tần số dao động riêng và cưỡng bức. Thơng số chuyển vị thu được b. Phương pháp tích phân số tín hiệu gia tốc từ cảm biến đo chuyển vị LVDT khá phổ biến dựa vào phép biến đổi FFT trong cơng tác kiểm định kết cấu cơng trình cầu Giả thiết tín hiệu của cảm biến đo gia tốc dao theo tiêu chuẩn 22TCN 243:1998. Thí nghiệm động là một hàm theo thời gian khi đĩ ta cĩ mối thử động biến dạng lớn (Pile Driving Analyzer liện hệ giữa gia tốc, vận tốc và chuyển vị theo viết tắt là PDA) cho các loại cọc. Thiết bị PDA phân tích tần số (FFT) như sau: này sử dụng cảm biến đo gia tốc dao động để tính tốn vận tốc và chuyển vị dựa trên thuật tốn Hàm chuyển vị : wavelet, từ đĩ đánh giá chất lượng cọc và khả năng chịu tải trọng theo tiêu chuẩn ASTM ( ) ( ) 2 ift x t X f e df (4) D4945-08 và TCVN 9395:2012. 2. PHƯƠNG PHÁP TÍCH PHÂN SỐ TÍN Hàm vận tốc: HIỆU CẢM BIẾN GIA TỐC ( ) ( ) ( ) 2 ift a. Phương pháp tích phân số dữ liệu gia tốc v t x t X f e df (5) dựa vào thuật tốn Trapezoidal Giả sử hàm tín hiệu gia tốc là một hàm theo Hàm gia tốc: thời gian, khi đĩ chúng ta cĩ mối liên hệ giữa x() t v() t a() t ( ) ( ) ( ) 2 ift chuyển vị , vận tốc , gia tốc được a t  x t X f e df (6) biểu diễn dưới dạng mối quan hệ giữa chuyển vị và gia tốc như sau: Từ (4) và (5), thiết lập mối liên hệ giữa t t t t 2 2 chuyển vị là nguyên hàm bậc hai của gia tốc: x( t ) a ( t ) dt dt (1) t t t t 1 1 Tuy nhiên dữ liệu tín hiệu trong nghiên cứu này là một tập dữ liệu rời rạc với N mẫu dữ liệu đo nên việc tích phân số cần rời rạc hĩa như sau, [3]: Trang 113
4. SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 18, No.K8- 2015 d C(,) a b x()() t x t trong đĩ: là các hệ số biến đổi  dt  wavelet rời rạc; s(t) là hàm tín hiệu dữ liệu rời d rạc theo thời gian t (dữ liệu tín hiệu gia tốc hay X ( f ) e2 ift df dt tín hiệu chuyển vị);  là hàm phân tích wavelet. Biến đổi wavelet ngược hàm liên tục , [9]: d (7) X ( f ) e2 ift df  1 1t b da db dt s()(,) t C a b K a a2 R a  R d 2 ift 2if X ( f ) e df (11) dt K với  là hệ số phụ thuộc vào hàm phân tích Đối chiếu (7) với (6), ta cĩ: wavelet  . X( f ) 2 if X  ( f ) Biến đổi wavelet ngược hàm rời rạc, [9]: X()() f X f X() f   s( t ) C ( j , k ) ( t ) (12) Hay:  (8)    j, k 2 if i  j Z k Z d. Quy trình tích phân số tín hiệu cảm biến trong đĩ: f là dải tần số (Hz) của tín hiệu đo gia tốc dao động và vi phân số tín hiệu cảm mở rộng từ đến ; - f 0 f  2 f biến đo chuyển vị tần số (rad / s) ; X ( f ) là biến đổi Fourier của hàm x(t) . Quy trình sử dụng thuật tốn biến đổi wavelet rời rạc thuận cho tín hiệu cảm biến đo gia c. Phương pháp biến đổi wavelet trong xử lý tốc dao động và tín hiệu cảm biến đo chuyển vị, nhiễu tín hiệu từ đây tích phân số tín hiệu gia tốc hình 2.a và vi Biến đổi wavelet thuận hàm liên tục, [9]: phân số tín hiệu chuyển vị hình 2.b. Tín hiệu cảm biến đo gia tốc dao động và tín hiệu gia tốc từ 1 t b C( a , b ) s ( t )  dt việc vi phân số tín hiệu đo chuyển vị LVDT sẽ a a (9) R được phân tích phổ tần số để kiểm tra kết quả tần a R {0}, b R số dao động riêng và dao động cưỡng bức từ đĩ kiểm tra mức độ hội tụ kết quả, làm cơ sở cho C(,) a b trong đĩ: là các hệ số biến đổi việc đánh giá phép tích phân cũng như vi phân wavelet liên tục; s(t) là hàm tín hiệu liên tục số. theo thời gian t (tín hiệu gia tốc hay tín hiệu Nghiên cứu này phân tích dữ liệu từ cảm chuyển vị);  là hàm phân tích wavelet; a là hệ biến đo gia tốc dao động và cảm biến đo chuyển số co dãn; b là hệ số dịch chuyển. vị LVDT thực nghiệm. Nhĩm nghiên cứu sử Biến đổi wavelet thuận dữ liệu rời rạc, [9]: dụng họ wavelet là Daubechies (db), một số họ wavelet khác cũng cho kết quả tương đối hiệu 1 t b quả, tuy nhiên họ “db” cho kết quả khả quan hơn C( a , b ) s ( t )  dt a a khi xét về mặt biên độ chuyển vị, biên độ dao R j j 2 động và ứng xử cơ học khi kết cấu chịu tác dụng a 2, b k 2, (, j k ) Z của tải trọng di động. (10) Page 114
5. TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 18, SỐ K8- 2015 Biến đổi Biến đổi wavelet rời Tín hiệu wavelet rời Tín hiệu rạc thuận gia tốc rạc thuận chuyển vị Bộ lọc Bộ lọc Bộ lọc Bộ lọc thông thấp thông cao thông thấp thông cao Tín hiệu Tín hiệu Tín hiệu Tín hiệu gia tốc (cA) gia tốc (cD) chuyển vị(cA) chuyển vị(cD) Tích phân số Tích phân số Vi phân số Vi phân số Tín hiệu Tín hiệu Tín hiệu Tín hiệu vận tốc (cA) vận tốc (cD) vận tốc (cA) vận tốc (cD) Tích phân số Tích phân số Vi phân số Vi phân số Tín hiệu Tín hiệu Tín hiệu Tín hiệu chuyển vị (cA) chuyển vị (cD) gia tốc (cA) gia tốc (cD) (a) (b) Hình 2. Biến đổi wavelet rời rạc tín hiệu cảm biến đo gia tốc và tính hiệu cảm biến đo chuyển vị. (a) Tích phân số tín hiệu gia tốc thành chuyển vị; (b) Vi phân số tín hiệu chuyển vị thành gia tốc; cA là viết tắt của từ “approximation coefficients” là thành phần xấp xỉ; cD là viết tắt của từ “details coefficients” là thành phần chi tiết. 3. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM v h t b A2267 A2272 LV3552 LV9804 m=G/g l/4 l/2 l (b) (a) Hình 3. Mơ hình thí nghiệm gắn cảm biến đo chuyển vị và đo gia tốc dao động (a) Các thiết bị đo sử dụng trong thí nghiệm; (b) Mơ hình dầm thép tựa đơn 2 đầu chịu tác dụng tải trọng di chuyển (l=1320mm; m=2kg; h=13mm, b=27mm ,t=2mm, v=100mm/s; g=9.81m/s2). Các thiết bị thí nghiệm gồm: (1) Bộ thiết bị thu và phát tín hiệu đo truyền vào máy tính; (2) Cảm biến đo gia tốc dao động; (3) Động cơ kéo tải trọng di động cơng suất nhỏ; (4) Cảm biến đo chuyển vị LVDT; (5) Bộ chất tải di động được kéo nhờ động cơ; (6) Hệ gối tựa cố định; (7) Dầm thép trong thí nghiệm. Trang 115
6. SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 18, No.K8- 2015 Thí nghiệm dầm liên kết giản đơn chịu tải Kết quả phân tích wavelet đã lọc bỏ những trọng di động sử dụng các cảm biến đo chuyển vị dải tần số nhiễu do nhiều nguyên nhân như: gối (mã số cảm biến: LV9804 và LV3552); cảm biến tựa, ma sát giữa xe tạo tải trọng động và dầm khi đo gia tốc dao động (mã số cảm biến A2272 và xe chạy. Đồ thị của cảm biến đo chuyển vị thực A2267) gắn ở vị trí giữa nhịp ứng với dao động nghiệm và đồ thị tín hiệu chuyển vị từ việc biến của dạng dao động riêng thứ 1, và gắn ở vị trí 1/4 đổi wavelet và tích phân số cho thấy kết quả nhịp ứng với dao động của dạng dao động riêng tương đối tin cậy về mặt ứng xử cơ học khi dầm thứ 2. Hệ thống thiết bị thu nhận tín hiệu STS- thép nhịp giản đơn chịu tác dụng tải trọng di WiFi (của hãng BDI, Mỹ) và phần mềm thu nhận động. Nghiên cứu này đã sử dụng nhiều bộ lọc tín hiệu đo WinSTS3 (Phịng Thí nghiệm chuyên khác nhau như: bộ lọc thơng thấp, bộ lọc thơng ngành xây dựng, Trường ĐHXD Miền Trung: cao, bộ lọc dải tần số, và một số bộ lọc phổ biến LAS-XD 162) được sử dụng để tiến hành thí khác để loại bỏ nhiễu nhưng khơng hiệu quả. nghiệm đo trên hình 3.a và mơ hình dầm gắn các Biến đổi wavelet thực hiện đối với tín hiệu cảm cảm biến đo tại các vị trí trên hình 3.b. biến đo gia tốc cho kết quả tương đối khả quan và cĩ nhiều tiềm năng ứng dụng đối với vấn đề Đồ thị tín hiệu từ cảm biến đo gia tốc dao nghiên cứu này. Kết quả phân tích wavelet họ db động A2272 hình 4.a. Phương pháp tích phân số cĩ khả năng ứng dụng cho vấn đề này, chủ yếu tín hiệu cảm biến đo gia tốc theo quy trình thơng với họ từ db10 trở lên, với họ db thấp khả năng thường với chuyển vị và vận tốc ban đầu bằng phân tích kết quả cịn nhiều hạn chế. khơng trên hình 4.b với giá trị biên độ là 1.24mm. Hình 4.d và 4.e là kết quả từ việc lọc tín hiệu bằng Hình 5.a là đồ thị tín hiệu cảm biến đo cách sử dụng biến đổi wavelet họ db18 với hệ số chuyển vị LV9804. Biến đổi tín hiệu đo chuyển cA, biên độ chuyển vị sau khi phân tích là vị này được kết quả hình 5.d và thực hiện phép vi 2.82mm. Phân tích wavelet họ db18 với hệ số cD phân số tín hiệu của cảm biến đo chuyển vị thành của tín hiệu cảm biến đo gia tốc này cĩ biên độ thành tín hiệu đo gia tốc dao động. Đồ thị này cĩ chuyển vị là -2.56mm trên hình 4.h, với kết quả biên độ lớn nhất +54.80mm/s2 và nhỏ nhất là - này cĩ thể nhận xét về mặt trực quan ứng xử kết 45.87mm/s2, trên hình 5.e và hình 5.f là kết quả cấu dưới tác dụng của tải trọng động và so sánh phân tích phổ tần số dao động. Đồ thị hình 5.g là với kết quả thực nghiệm từ cảm biến đo chuyển phân tích nhiễu tín hiệu của cảm biến đo chuyển vị LV9804 là -2.94mm. Các hình 4.c, 4.f và 4.i là vị và đồ thị phân tích phổ tần số tín hiệu này trên các đồ thị phân tích phổ tần số dao động cưỡng hình 5.i. Biến đổi wavelet với họ db12 với các hệ bức và dao động riêng tương ứng với các đồ thị số cA cho kết quả về biên dộ dao động so với kết tín hiệu đo gia tốc ở các cột tương ứng. quả thực nghiệm từ cảm biến đo gia tốc A2272 trên hình 4.a. Page 116
7. TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 18, SỐ K8- 2015 (a) (d) (g) (b) (e) (h) (c) (f) (i) Hình 4. Tích phân số và biến đổi wavelet tín hiệu cảm biến đo gia tốc dao động thành tín hiệu chuyển vị giữa nhịp (a) (d) (g) (b (e) (h) (c) (f) (i) Hình 5. Biến đổi vi phân số và biến đổi wavelet tín hiệu cảm biến đo chuyển vị thành tín hiệu đáp ứng gia tốc dao động giữa nhịp Trang 117
8. SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 18, No.K8- 2015 (a) (d) (g) (b) (e) (h) (c) (f) (i) Hình 6. Tích phân số và biến đổi wavelet tín hiệu đo gia tốc dao động thành tín hiệu chuyển vị tại vị trí 1/4 nhịp (a) (d) (g) (b) (e) (h) (c) (f) (i) Hình 7. Tín hiệu cảm biến đo gia tốc dao động ở giữa nhịp cầu Ơng Cộ, Bình Dương, 2009 Đồ thị trên hình 6 cũng thực hiện phân tích hình 6.i là đồ thị phân tích phổ tần số của tín hiệu qua bộ lọc sử dụng phép biến đổi wavelet cho đo dao động tương ứng. tín hiệu cảm biến đo gia tốc dao động A2267. Hình 7.a là đồ thị tín hiệu cảm biến đo gia Biến đổi wavelet họ db18 với các hệ số cD trên tốc dao động A47337 ở giữa nhịp cầu Ơng Cộ, hình 6.g và sau đĩ tiến hành tích phân số với đồ Bình Dương (2009). Hình 7.g là đồ thị tín hiệu thị hình 6.h. Đồ thị trong 3 hình 6.c; hình 6.f và sau biến đổi wavelet với họ db12-cD. Đồ thị 7.h Page 118
9. TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 18, SỐ K8- 2015 là kết quả sau khi tích phân số tín hiệu cảm biến vị từ tín hiệu cảm biến đo gia tốc dao động là đo dao động thành tín hiệu chuyển vị, kết quả hồn tồn khả thi và cĩ thể thực hiện được. Tuy chuyển vị là -5.01mm. nhiên khơng phải loại tải trọng động nào hay bất kỳ phương pháp thử động nào cũng cĩ thể thực 4. KẾT LUẬN hiện cơng việc này thành cơng, nghiên cứu chỉ Phương pháp phân tích wavelet và xử lý thực hiện trong khơng gian hẹp đĩ là các tải tích phân số tín hiệu từ cảm biến đo gia tốc dao trọng động di chuyển trên kết cấu nhịp giản đơn động để từ đĩ phân tích thơng số chuyển vị cĩ thể dầm thép hoặc dầm bê tơng cốt thép dự thơng qua bộ hiệu chỉnh này. Đây là một thơng ứng lực. Tải trọng tác dụng này cĩ thể kiểm sốt số quan trọng trong việc đánh giá khả năng chịu chứ khơng phải là tải trọng ngẫu nhiên, và vận tải của kết cấu cơng trình. Kết quả từ việc đo tốc của tải trọng di động là luơn luơn khơng đổi thơng số chuyển vị và dao động sử dụng các loại trong suốt quá trình chạy trên kết cấu dầm mơ cảm biến chuyên dùng qua đĩ làm cơ sở so sánh hình cần thử nghiệm. Nghiên cứu tiếp tục triển và phân tích. Phương pháp thực nghiệm của mơ khai cho các vấn đề như tải trọng động ngẫu hình đã trình bày và từ đồ thị tín hiệu đo theo nhiên và các loại kết cấu khác nhau sẽ được thí thời gian cho thấy việc phân tích tín hiệu chuyển nghiệm trong những nghiên cứu tiếp theo. An experimental investigation of the displacement response on acceleration signal of single-span steel beam Nguyen Cong Duc Tran Van Mot Phan Cong Ban Duong Le Truong MienTrung University of Civil Engineering ABSTRACT The displacement responses can be signals, in which the beam is subjected to obtained by numerical double intergration of live-load. In the research, the results from accelerometer sensors which are used to the experimental displacements are measure vibration of the single-span steel presented and compared to the estimated beam. Application of wavelet transform to displacements. analyze acceleration and displacement Keywords: displacement sensor, accelerometer, vibration analysis, fast fourier transform, wavelet transform, frequency spectrum. Trang 119
10. SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 18, No.K8- 2015 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. D.M. Boore, Effect of baseline corrections Records, Journal of The School of Marine on displacements and response spectra for Science and Technology, Tokai Univesity, several recordings of the 1999 Chi-Chi, Vol5, No2, pp.1-12, 2007. Taiwan, earthquake, Bulletin of the [6]. Jin-Hak Yi, Soojin Cho, Ki-young Koo, Seismological Society of America 91 (2001) Chung-Nang Yun, Jeong-Tae Kim, Chang- 1199–1211. Geun Lee, Won-Tae Lee. Bridge using [2]. Sangbo Han ,Retrieving the time history of Ambient Acceleration Measurements, displacement from measured acceleration Smart Structures and System, Vol.3, No.3 signal, KSME International Journal, (2007) 281-298. Volume 17, Issue 2 , pp 197-206 (2003). [7]. M. Gindy, R. Vaccaro, H.A. Nassif, State- [3]. Ki-Tae Park, Sang-Hyo Kim, Heung-Suk space approach for deriving bridge Park, Kyu-Wan Lee. The Determination of displacement from acceleration, Computer- Bridge Displayment Using Measured Aided Civil and Infrastructure Engineering Acceleration, Engineering Structures 27 23 (2008) 281–290 (2005) 371-378. [8]. Junhee Kim , Kiyoung Kim, Hoon Sohn, [4]. X. Meng, A.H. Dodson, G.W. Roberts. Autonomous dynamic displacement Detecting Bridge Dynamics with GPS and estimation from data fusion of acceleration Triaxial Accelerometers, Engineering and intermittent displacement Structures 29 (2007) 3178-3184. measurements, Mechanical Systems and [5]. Yoshimi OHTA , Omer AYDAN. An Signal Processing 42 (2014) 194–205. Integration Technique for Ground [9]. Daubechies, I., Ten lectures on wavelets, Displayment from Acceleration Records CBMS-NSF conference series in applied and its Application to Actual Earthquake mathematics. SIAM Ed (1992). Page 120