Gli autori non hanno riconoscimenti.

Preparazione 1. Pre-test <ol><li> Progettare e fabbricare il dispositivo di prova. Progettare il dispositivo di replicare le condizioni al contorno realistiche, scegliendo luoghi bulloni per abbinare le posizioni di montaggio della lama. Scegliere acciaio per il fissaggio di minimizzare il contributo del dispositivo per la risposta dinamica del provino. <ol><li> Imbullonare la lama per la t-staffa personalizzato. </li><li> Fissare l&#39;apparecchio a un tavolo d&#39;acciaio. </li></ol></li><li> Identificare e segnare griglia di posizioni di impatto. <ol><li> Scegliere 30 punti che si estendono su tutta la lama. </li><li> Mark punti con un pennarello o cera e il numero di riferimento. Misurare la spaziatura punto utilizzando un metro a nastro per un uso successivo nella rappresentazione visiva dei risultati. </li></ol></li><li> Selezionare e calibrare accelerometri. <ol><li> Scegli asse singolo, 10 mV / g accelerometri. Assicurarsi di scegliere accelerometri con sensibilità appropriata per evitare di sovraccaricare il sensore e per ottenere una buona segnalerapporti silenziata LS. Inoltre, assicurarsi la gamma di frequenza dei sensori è sufficiente per catturare la gamma di frequenze di interesse per provino. </li><li> Calibrare ogni sensore. <ol><li> Fissare il sensore ad un agitatore a mano la cui uscita è una forza singola frequenza con una magnitudo di 9.81 m / sec 2 rms (cioè 1 g). </li><li> Misurare la risposta per 2 sec. </li><li> Determinare il valore efficace ampiezza della risposta dalla lettura software. </li><li> Moltiplicare l&#39;ampiezza RMS dal 1000 per determinare il fattore di calibrazione per l&#39;accelerometro in unità di mV / g. </li></ol></li></ol></li><li> Selezionare martello e punta martello. <ol><li> Scegliere un martello impatto con una sensibilità di 11.2 mV / N. Assicurarsi di selezionare un martello che eccita sufficientemente il provino sia in campo di ampiezza e frequenza. </li><li> Scegliete una punta di nylon. Assicurarsi di selezionare una punta martello che eccita sufficientemente il provino sia in campo di ampiezza e frequenza. </li><li> connect il martello per il sistema di acquisizione dati con un cavo BNC. </li></ol></li><li> Identificare le posizioni dei sensori e collegare sensori (Figura 4). <ol><li> Scegliere posizioni a punti M e n su entrambi i lati della posizione danni. </li><li> Montare un terzo accelerometro in posizione k. I dati di questo sensore saranno utilizzati per convalidare i risultati dell&#39;analisi funzione di sensibilità incorporato. </li><li> Fissare accelerometri che usano colla super. Lasciare che la colla super per impostare completamente prima di effettuare il test di impatto. </li></ol></li><li> Selezionare i parametri di prova della GUI di acquisizione dati. <ol><li> Attiva rilevamento doppio colpo. </li><li> Impostare la frequenza di campionamento di 25.600 Hz. La gamma di frequenza utilizzabile è quindi 12.800 Hz. </li><li> Impostare il tempo di campionamento di 1 sec. </li><li> Selezionare il canale martello come canale trigger. Impostare il livello di trigger 10 EU. </li><li> Impostare la lunghezza pre-trigger al 5% del tempo totale di campionamento. Il pre-tDati rigger sono dati raccolti prima di iniziare l&#39;acquisizione dei dati che sono stati memorizzati in un buffer. È importante recuperare e salvare i dati in modo che l&#39;intero evento di impatto viene catturata. </li><li> Selezionare lo stimatore H1 FRF. Questo stimatore presuppone che vi sia rumore sui canali di risposta e nessun rumore sul canale forza. Nota: Non dati delle finestre durante l&#39;acquisizione. Windows può essere applicato in post-elaborazione, se necessario. </li><li> Inserisci accelerometro e informazioni martello, compresi i fattori di calibrazione e le note di identificazione. </li><li> Salvare le impostazioni per la tenuta dei registri e per l&#39;uso in test futuri. </li></ol></li></ol> 2. prove di impatto sulla lama sano <ol><li> punto Impact 1 con il martello. Quando l&#39;ampiezza della forza di impatto superiore alla soglia prescelto, il sistema di acquisizione dati sarà attivato e dati, compresa la quantità selezionata di dati pre-trigger, inizia la registrazione. <ol><li> Durante acquisitio datin, monitorare i canali per evitare canale di ritaglio e doppie impatti osservando le storie temporali visualizzati nel software di acquisizione dati. </li><li> Durante l&#39;acquisizione dei dati, monitorare la coerenza per ciascun canale accelerometro per valutare la qualità dei dati acquisiti osservando la trama coerenza del software di acquisizione dati. </li></ol></li><li> Ripetere il punto 2.1 a quattro volte di più al punto 1. <ol><li> Utilizzare ampiezze impatto coerenti per tutti gli impatti. </li></ol></li><li> Ripetere i punti 2.1 e 2.2 per tutti i punti. </li></ol> 3. prove di impatto sulla lama danneggiato <ol><li> Ripetere la sezione 2 sulla lama danneggiata al fine di raccogliere i dati per validare i risultati delle funzioni sensibilità embedded. Fatta eccezione per il cambiamento nel campione, tutti i parametri di prova sono mantenuti gli stessi. </li></ol>

<ol>
	<li>Singh, N., Joshi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+location+and+number+of+sensors+for+structural+health+monitoring+using+genetic+algorithm.">Optimization of location and number of sensors for structural health monitoring using genetic algorithm.</a> Mater Forum. 33, 359-367 (2009).</li><li>Gao, H., Rose, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasonic+sensor+placement+optimization+in+structural+health+monitoring+using+evolutionary+strategy.">Ultrasonic sensor placement optimization in structural health monitoring using evolutionary strategy.</a> Review Of Qnde. 25, 1687-1693 (2006).</li><li>Raich, A. M., Liszkai, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-objective+optimization+of+sensor+and+excitation+layouts+for+frequency+response+function-based+structural+damage+identification.">Multi-objective optimization of sensor and excitation layouts for frequency response function-based structural damage identification.</a> Comput-Aided Civinfrastructure Eng. 27 (2), 95-117 (2012).</li><li>Worden, K., Burrows, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimal+sensor+placement+for+fault+detection.">Optimal sensor placement for fault detection.</a> Eng Struct. 23 (8), 885-901 (2001).</li><li>Flynn, E. B., Todd, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Bayesian+approach+to+optimal+sensor+placement+for+structural+health+monitoring+with+application+to+active+sensing.">A Bayesian approach to optimal sensor placement for structural health monitoring with application to active sensing.</a> Mech Syst Signal Pr. 24 (4), 891-903 (2010).</li><li>Markmiller, J., Chang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensor+network+optimization+for+a+passive+sensing+impact+detection+technique.">Sensor network optimization for a passive sensing impact detection technique.</a> Struct Health Monit. 9 (1), 25-39 (2010).</li><li>Yang, C., Adams, D., Yoo, S., Kim, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+embedded+sensitivity+approach+for+diagnosing+system-level+noise+and+vibration+problems.">An embedded sensitivity approach for diagnosing system-level noise and vibration problems.</a> J. Sound Vibration. 269 (3), 1063-1081 (2004).</li><li>Yang, C., Adams, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predicting+changes+in+vibration+behavior+using+first-+and+second-order+iterative+embedded+sensitivity+functions.">Predicting changes in vibration behavior using first- and second-order iterative embedded sensitivity functions.</a> J. Sound Vibration. 323 (1), 173-193 (2009).</li><li>Yang, C., Adams, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Damage+Identification+Technique+based+on+Embedded+Sensitivity+Analysis+and+Optimization+Processes.">A Damage Identification Technique based on Embedded Sensitivity Analysis and Optimization Processes.</a> J. Sound Vibration. 333 (14), 3109-3119 (2013).</li><li>Rocklin, G. T., Crowley, J., Vold, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparison+of+the+H1,+H2,+and+Hv+frequency+response+functions.">A comparison of the H1, H2, and Hv frequency response functions.</a> Proc. Of IMAC III. 1, 272-278 (1985).</li><li>Meyer, J., Adams, D., Silvers, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Embedded+Sensitivity+Functions+for+improving+the+effectiveness+of+vibro-acoustic+modulation+and+damage+detection+on+wind+turbine+blades.">Embedded Sensitivity Functions for improving the effectiveness of vibro-acoustic modulation and damage detection on wind turbine blades.</a> , (2014).</li><li>Guratzsch, R., Mahadevan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+health+monitoring+sensor+placement+optimization+under+uncertainty.">Structural health monitoring sensor placement optimization under uncertainty.</a> AIAA J. 48 (7), 1281-1289 (2010).</li></ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

attrezzature di prova dovrebbero essere progettati per replicare le condizioni al contorno realistiche in modo che i risultati saranno applicabili in condizioni operative. La scelta del numero di punti di impatto utilizzati per le prove è un compromesso tra l&#39;avere risoluzione spaziale sufficiente e il tempo di test. Selezionare il martello in base alle dimensioni del provino e la gamma di frequenza di interesse. In generale, più piccolo è il martello, la più ampia gamma di frequenze eccitato. Tuttavia, martelli più piccoli in genere producono forze di ampiezza inferiore. martelli sono strumentate con un dinamometro per misurare la storia temporale dell&#39;impatto. Il tipo di punta martello colpisce anche la gamma di frequenza di eccitazione. Il più duro la punta, più ampia la banda di frequenza di eccitazione. Super colla viene scelto più di cera, per esempio, per minimizzare l&#39;attenuazione della risposta dal materiale di montaggio. Nel software di acquisizione dati, attivare il rilevamento doppio colpo al fine di automaticamente indicano quando si è verificato un doppio impatto. impatti singoli sono desiderati perché producono, spettro forza più ripetibile più ampio. Quando l&#39;ampiezza della forza supera il livello di trigger selezionato, viene avviata l&#39;acquisizione dei dati. Dati temporali viene acquisita dal software di acquisizione dati. Durante l&#39;acquisizione dei dati devono essere monitorati per garantire la qualità dei dati. clipping Channel, che si verifica quando la risposta misurata dal sensore supera il campo di tensione ammissibile, deve essere evitata. La coerenza è una metrica eccellente da utilizzare per giudicare la qualità dei dati. In generale, la coerenza dovrebbe essere vicino uno per tutte le frequenze entro la gamma di frequenze eccitate dall&#39;impatto. Dips in coerenza sono previsti vicino frequenze anti-risonanza del provino perché il rapporto segnale-rumore è basso e il rumore è correlata con l&#39;ingresso. Una volta che i dati di qualità è acquisito, le storie temporali vengono convertiti nel dominio della frequenza tramite la Fast Fourier Transform (FFT), e l&#39;FRF media è estimaTed utilizzando lo stimatore H1 10. Per determinare il FSE dai FRF misurate durante la prova, l&#39;equazione 1 può essere utilizzato in due modi. Innanzitutto, il metodo diretto può essere utilizzato, che richiede misurazioni per HJM, hjn, Hkm e HKN. Questi FRF sarebbero determinate ponendo un sensore in posizione k e roving un sensore per ogni potenziale posizione del sensore j. Gli impatti sarebbero applicate alle due aree che si estendono la posizione danni. Per rendere raccolta dati più efficiente, il principio di reciprocità, può essere utilizzato per invertire le posizioni di ingresso e di misurazione. Usando questo approccio, HMJ, Hnj, Hmk, e Hnk sono determinati. Ora, invece di dover spostare i sensori per ogni misura differente, i sensori rimanere stazionario e la posizione di impatto è vagarono. Una volta che l&#39;ESFS sono calcolati per ogni posizione, le loro ampiezze sono confrontati per determinare quale posizione jè più sensibile ai danni da un luogo all&#39;altro m e n. Si noti che una singola postazione danno è assunta in questo lavoro. I risultati dell&#39;analisi FSE possono ora essere utilizzati in uno schema strutturale FRF a base di monitoraggio della salute. In 11, è stato dimostrato che le posizioni dei sensori identificate da ESFS come essendo più sensibile ai danni erano più efficaci a identificare la presenza di danni alla pala eolica. Altri metodi per prevedere luoghi in cui FRF di una struttura sarà sensibile a danneggiare in genere si basano sulla modellazione analitica della struttura 3, 6, 12. I dati di FRF è simulato utilizzando diverse combinazioni di posizioni di ingresso e di misurazione. Tuttavia, i risultati di questi metodi si basano sullo sviluppo di un modello affidabile e preciso, che richiede una conoscenza dettagliata delle proprietà dei materiali e la geometria della struttura. Perché ESFS possono essere calcolati a partire dai dati misurati sperimentalmentesulla struttura sana, l&#39;identificazione delle proprietà dei materiali non è necessaria e la geometria della struttura non deve essere determinato. Una potenziale limitazione della tecnica è che richiede una conoscenza a priori di cui il danno sta per verificarsi. In molte applicazioni, questo requisito non è limitante, perché a causa di stress e analisi precedente esperienza, la posizione danno può essere previsto. Nelle applicazioni in cui la posizione è sconosciuta danni, più set di dati possono essere acquisiti, ogni volta che assumendo una posizione diversa danni. All&#39;interno del protocollo di acquisizione dei dati, molte delle migliori pratiche sono state individuate, che non vale solo per l&#39;acquisizione dei dati per ESFS, ma si applicano anche in generale per prove di impatto modale. Essere in grado di giudicare la qualità dei dati in corso di acquisizione migliora con l&#39;esperienza, ma conoscendo i fondamentali, tra cui la determinazione forza roll-off e la valutazione di coerenza consentirà anche chi è nuovo al modale prove di impatto per acquisire hidati GH-qualità.

Molte tecniche di monitoraggio strutturale si affidano a cambiamenti delle funzioni di risposta in frequenza misurate (FRF) per rilevare danni all&#39;interno di una struttura. Tuttavia, alcuni di questi metodi affrontare come determinare posizionamenti sensori e / o luoghi forza di input in grado di massimizzare l&#39;efficacia del metodo per rilevare danni. Funzioni sensibilità integrati (ESFS) possono essere utilizzati per determinare la sensibilità di un FRF ad una modifica locale delle proprietà del materiale di una struttura. Pertanto, poiché i danni in genere si traduce in un cambiamento locale nella rigidità, smorzamento, o massa della struttura, ESFS forniscono un metodo per la determinazione dei sensori e di forza migliori posizioni per le tecniche di monitoraggio della salute FRF-based. Lo scopo di questo video e manoscritto è nei dettagli il processo di acquisizione dei dati e le migliori pratiche per la determinazione ESFS per una struttura. Il processo include la determinazione varie FRF dai test di impatto modale, che viene eseguito da un emozionante structuri con un martello impatto modale e misurando la sua risposta con accelerometri. In questo lavoro, la struttura in fase di sperimentazione è una zona residenziale scala pala eolica 1,2 m. L&#39;obiettivo del test e analisi è quello di identificare posizioni dei sensori che sono più sensibili ai danni alla lama. Queste posizioni dei sensori potrebbero essere utilizzati in un sistema di monitoraggio strutturale per monitorare la lama per danni. Oltre l&#39;uso di ESFS per determinare le posizioni dei sensori più efficaci da utilizzare in un sistema di monitoraggio strutturale, diversi algoritmi ottimali di posizionamento del sensore si possono trovare anche dimostrato in letteratura. In [Kramer], Kramer valuta iterativamente la capacità di un insieme di sensori ad osservare le modalità di un sistema. Più recentemente, gli algoritmi genetici 1-3 e reti neurali 4 sono stati sviluppati per identificare posizioni ottimali sensori. In 5, un approccio Bayesiano è utilizzato che tiene conto del rischio di diversi tipi di errorie la distribuzione di frequenza dei danni. In 6, un modello agli elementi finiti è stato sfruttato per identificare le posizioni dei sensori più probabile per rilevare danni. Nella maggior parte degli algoritmi di posizionamento del sensore presenti in letteratura, i dati della struttura danneggiata, se simulato o misurato, è richiesto. Un vantaggio dell&#39;approccio sensibilità incorporato è che le posizioni dei sensori possono essere determinati dalla struttura sana. Un altro vantaggio è che ESFS proprietà del materiale non devono essere esplicitamente note. Invece, le proprietà del materiale sono &quot;embedded&quot; nelle espressioni per FRF del sistema. Pertanto, tutto ciò che è necessario per calcolare ESFS sono un insieme di FRF misurate in particolari posizioni di ingresso / uscita. In particolare, la sensibilità del FRF (H jk) calcolata da una risposta misurata al punto j ad un ingresso al punto k, al cambiamento di rigidità (K mn) tra i punti m ed nè <img alt="Equation1" src="/files/ftp_upload/53690/53690equation1.jpg" /> dove <img alt="Equation2" src="/files/ftp_upload/53690/53690equation2.jpg" /> è il FSE in funzione della frequenza, ω 7-9. La procedura per misurare le FRF necessari per calcolare il lato destro dell&#39;equazione (1) è dettagliato nella sezione successiva e dimostrato nel video.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Accelerometer</td>
			<td style="width:71px;">PCB</td>
			<td style="width:119px;">356B11</td>
			<td style="width:167px;">three used in testing</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Impact hammer</td>
			<td style="width:71px;">PCB</td>
			<td style="width:119px;">086C01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Data acquisition card</td>
			<td style="width:71px;">NI</td>
			<td align="right" style="width:119px;">9234</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">DAQ chasis&#160;</td>
			<td style="width:71px;">NI</td>
			<td style="width:119px;">cDAQ-9171</td>
			<td>or similar</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Software</td>
			<td style="width:71px;">MATLAB</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Super glue</td>
			<td style="width:71px;">Loctite</td>
			<td align="right" style="width:119px;">454</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Handheld Shaker</td>
			<td style="width:71px;">PCB</td>
			<td style="width:119px;">394C06</td>
			<td>for calibration&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

data acquisition protocol for determining embedded sensitivity functions

L&#39;efficacia delle molte tecniche monitoraggio strutturale dipende dal posizionamento dei sensori e la posizione delle forze di input. Algoritmi per la determinazione del sensore ottimale e costringendo posizioni in genere richiedono i dati, sia simulato o misurato, dalla struttura danneggiata. funzioni di sensibilità incorporati forniscono un approccio per determinare la migliore posizione del sensore a disposizione per rilevare i danni con solo i dati dalla struttura sana. In questo video e manoscritti, la procedura di acquisizione dei dati e le migliori pratiche per la determinazione delle funzioni di sensibilità integrate di una struttura è presentato. Le funzioni di risposta in frequenza utilizzati nel calcolo delle funzioni sensibilità incorporati vengono acquisite utilizzando prove di impatto modale. I dati vengono acquisiti e risultati rappresentativi sono mostrati per una lama di turbina eolica scala residenziale. Strategie per valutare la qualità dei dati in corso di acquisizione sono forniti durante la dimostrazione del processo di acquisizione dei dati. </p&gt;

La figura 1 mostra una tipica funzione di sensibilità incorporato. Simile a un FRF, il FSE ha picchi vicino le frequenze naturali della struttura. Più alto è il valore del FSE, il più sensibile la posizione è di danneggiare tra i punti M e n. Ognuno dei trenta punti testati sulla pala della turbina eolica ha un FSE unico. Questi ESFS possono essere confrontati per determinare quale posizione sensore sarebbe più sensibili ai danni. Ad esempio, la Figura 2 mostra le ampiezze delle ESFS vicino a 142 Hz. Da questo grafico, è chiaro che posizioni dei sensori corrispondenti alle caselle della prima e terza colonna sono più sensibili al danno. Si noti che queste posizioni sono determinate dai dati acquisiti dalla lama sano. La Figura 3 mostra la differenza misurata in FRF tra le FRF determinati dai dati dai sani<html> Blade e quelli determinati dai dati provenienti lama danneggiata. Le somiglianze tra la differenza di FRF e l&#39;ESFS dimostrano l&#39;efficacia delle ESFS di prevedere le posizioni in cui saranno esposte le più grandi cambiamenti nella FRF a causa di danni. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/53690/53690fig1.jpg" /> Figura 1. L&#39;ampiezza della funzione e mbedded sensibilità per il punto 1. Il valore del FSE corrisponde alla sensibilità del FRF al punto 1 a danni nella struttura nella posizione scelta. I valori cambiano in funzione della frequenza. Picchi nella FSE tendono a corrispondere alle frequenze naturali della struttura. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53690/53690fig1large.jpg" target="_blank">Si prega di cliccare qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> 3690 / 53690fig2.jpg &quot;/&gt; Figura 2. Le ampiezze dei ESFS per tutti i trenta punti a 142 Hz. Ogni quadrato di colore corrisponde al valore del FSE a 142 Hz per ogni posizione spaziale testato. Colori caldi corrispondono ai punti in cui l&#39;ESFS predicono la più grande variazione di FRF a causa di danni. Colori freddi indicano che il cambiamento di FRF a quel punto sarà relativamente piccolo. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53690/53690fig2large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/53690/53690fig3.jpg" /> Figura 3. La differenza nei FRF, H jk, per tutti i trenta punti a 142 Hz. Le differenze sono stati calcolati sottraendo le FRF determinati dalle lame sani e danneggiati. Colori caldi indicano grandi differenze di FRF. Colori freddi indicano small cambiamenti in FRF. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53690/53690fig3large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/53690/53690fig4.jpg" /> Figura punti 4. Impatto durante la prova. I punti sono stati scelti per occupare la lama. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53690/53690fig4large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a>

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Data Acquisition Protocol for Determining Embedded Sensitivity Functions

The data acquisition procedure for determining embedded sensitivity functions is described. Data is acquired and representative results are shown for a residential scale wind turbine blade.

Data Acquisition Protocollo per la determinazione delle funzioni di sensibilità embedded

The effectiveness of many structural health monitoring techniques depends on the placement of sensors and the location of input forces. Algorithms for ...

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Engineering

6.1K Views.  Vanderbilt University. The data acquisition procedure for determining embedded sensitivity functions is described. Data is acquired and representative results are shown for a residential scale wind turbine blade.

Video: Data Acquisition Protocol for Determining Embedded Sensitivity Functions

Determining 3D Flow Fields via Multi-camera Light Field Imaging

In the field of fluid mechanics, the resolution of computational schemes has outpaced experimental methods and widened the gap between predicted and observed phenomena in fluid flows. Thus, a need exists for an accessible method capable of resolving three-dimensional (3D) data sets for a range of problems. We present a novel technique for performing quantitative 3D imaging of many types of flow fields. The 3D technique enables investigation of complicated velocity fields and bubbly flows. Measurements of these types present a variety of challenges to the instrument. For instance, optically dense bubbly multiphase flows cannot be readily imaged by traditional, non-invasive flow measurement techniques due to the bubbles occluding optical access to the interior regions of the volume of interest. By using Light Field Imaging we are able to reparameterize images captured by an array of cameras to reconstruct a 3D volumetric map for every time instance, despite partial occlusions in the volume. The technique makes use of an algorithm known as synthetic aperture (SA) refocusing, whereby a 3D focal stack is generated by combining images from several cameras post-capture 1. Light Field Imaging allows for the capture of angular as well as spatial information about the light rays, and hence enables 3D scene reconstruction. Quantitative information can then be extracted from the 3D reconstructions using a variety of processing algorithms. In particular, we have developed measurement methods based on Light Field Imaging for performing 3D particle image velocimetry (PIV), extracting bubbles in a 3D field and tracking the boundary of a flickering flame. We present the fundamentals of the Light Field Imaging methodology in the context of our setup for performing 3DPIV of the airflow passing over a set of synthetic vocal folds, and show representative results from application of the technique to a bubble-entraining plunging jet.

A technique for performing quantitative three-dimensional (3D) imaging for a range of fluid flows is presented. Using concepts from the area of Light Field Imaging, we reconstruct 3D volumes from arrays of images. Our 3D results span a broad range including velocity fields and multi-phase bubble size distributions.

Determinazione campi di flusso 3D tramite multi-camera campo di luce Imaging

In the field of fluid mechanics, the resolution of computational schemes has outpaced experimental methods and widened the gap between predicted and ...

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Quasi-light Storage for Optical Data Packets

Today's telecommunication is based on optical packets which transmit the information in optical fiber networks around the world. Currently, the processing of the signals is done in the electrical domain. Direct storage in the optical domain would avoid the transfer of the packets to the electrical and back to the optical domain in every network node and, therefore, increase the speed and possibly reduce the energy consumption of telecommunications. However, light consists of photons which propagate with the speed of light in vacuum. Thus, the storage of light is a big challenge. There exist some methods to slow down the speed of the light, or to store it in excitations of a medium. However, these methods cannot be used for the storage of optical data packets used in telecommunications networks. Here we show how the time-frequency-coherence, which holds for every signal and therefore for optical packets as well, can be exploited to build an optical memory. We will review the background and show in detail and through examples, how a frequency comb can be used for the copying of an optical packet which enters the memory. One of these time domain copies is then extracted from the memory by a time domain switch. We will show this method for intensity as well as for phase modulated signals.

The article describes a procedure to store optical data packets with an arbitrary modulation, wavelength, and data rate. These packets are the basis of modern telecommunications.

Stoccaggio Quasi-luce per ottiche pacchetti di dati

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Probing C84-embedded Si Substrate Using Scanning Probe Microscopy and Molecular Dynamics

This paper reports an array-designed C84-embedded Si substrate fabricated using a controlled self-assembly method in an ultra-high vacuum chamber. The characteristics of the C84-embedded Si surface, such as atomic resolution topography, local electronic density of states, band gap energy, field emission properties, nanomechanical stiffness, and surface magnetism, were examined using a variety of surface analysis techniques under ultra, high vacuum (UHV) conditions as well as in an atmospheric system. Experimental results demonstrate the high uniformity of the C84-embedded Si surface fabricated using a controlled self-assembly nanotechnology mechanism, represents an important development in the application of field emission display (FED), optoelectronic device fabrication, MEMS cutting tools, and in efforts to find a suitable replacement for carbide semiconductors. Molecular dynamics (MD) method with semi-empirical potential can be used to study the nanoindentation of C84-embedded Si substrate. A detailed description for performing MD simulation is presented here. Details for a comprehensive study on mechanical analysis of MD simulation such as indentation force, Young&#39;s modulus, surface stiffness, atomic stress, and atomic strain are included. The atomic stress and von-Mises strain distributions of the indentation model can be calculated to monitor deformation mechanism with time evaluation in atomistic level.

Probing C84-embedded Si Substrate Using Scanning Probe Microscopy and Molecular Dynamics

This paper reports the nanomaterial fabrication of a fullerene Si substrate inspected and verified by nanomeasurements and molecular dynamic simulation.

probing C<sub&gt; 84</sub&gt; -Embedded Si sottofondo mediante scansione di sonda e microscopia dinamica molecolare

This paper reports an array-designed C84-embedded Si substrate fabricated using a controlled self-assembly method in an ultra-high vacuum chamber. The ...

Scalable Solution-processed Fabrication Strategy for High-performance, Flexible, Transparent Electrodes with Embedded Metal Mesh

Here, the authors report the embedded metal-mesh transparent electrode (EMTE), a new transparent electrode (TE) with a metal mesh completely embedded in a polymer film. This paper also presents a low-cost, vacuum-free fabrication method for this novel TE; the approach combines lithography, electroplating, and imprint transfer (LEIT) processing. The embedded nature of the EMTEs offers many advantages, such as high surface smoothness, which is essential for organic electronic device production; superior mechanical stability during bending; favorable resistance to chemicals and moisture; and strong adhesion with plastic film. LEIT fabrication features an electroplating process for vacuum-free metal deposition and is favorable for industrial mass production. Furthermore, LEIT allows for the fabrication of metal mesh with a high aspect ratio (i.e., thickness to linewidth), significantly enhancing its electrical conductance without adversely losing optical transmittance. We demonstrate several prototypes of flexible EMTEs, with sheet resistances lower than 1 &#937;/sq and transmittances greater than 90%, resulting in very high figures of merit (FoM) &#8211; up to 1.5 x 104 &#8211; which are amongst the best values in the published literature.

This protocol describes a solution-based fabrication strategy for high-performance, flexible, transparent electrodes with fully-embedded, thick metal mesh. Flexible transparent electrodes fabricated by this process demonstrate among the highest reported performances, including ultra-low sheet resistance, high optical transmittance, mechanical stability under bending, strong substrate adhesion, surface smoothness, and environmental stability.

Strategia di Fabbricazione elaborata in soluzione scalabile per elettrodi ad alte prestazioni, flessibili e trasparenti con maglia metallica incorporata

Here, the authors report the embedded metal-mesh transparent electrode (EMTE), a new transparent electrode (TE) with a metal mesh completely embedded in a ...

Production and Characterization of Vacuum Deposited Organic Light Emitting Diodes

A method for producing simple and efficient thermally-activated delayed fluorescence organic light-emitting diodes (OLEDs) based on guest-host or exciplex donor-acceptor emitters is presented. With a step-by-step procedure, readers will be able to repeat and produce OLED devices based on simple organic emitters. A patterning procedure allowing the creation of personalized indium tin oxide (ITO) shape is shown. This is followed by the evaporation of all layers, encapsulation and characterization of each individual device. The end goal is to present a procedure that will give the opportunity to repeat the information presented in cited publication but also using different compounds and structures in order to prepare efficient OLEDs.

A protocol for the production of simple structured organic light-emitting diodes (OLEDs) is presented.

Produzione e caratterizzazione di vuoto depositato Organic Light Emitting Diodes

A method for producing simple and efficient thermally-activated delayed fluorescence organic light-emitting diodes (OLEDs) based on guest-host or exciplex ...

An Efficient Method for Selective Desalination of Radioactive Iodine Anions by Using Gold Nanoparticles-Embedded Membrane Filter

Here, we demonstrate a detail protocol for the preparation of nanomaterials-embedded composite membranes and its application to the efficient and ion-selective removal of radioactive iodines. By using citrate-stabilized gold nanoparticles (mean diameter: 13 nm) and cellulose acetate membranes, gold nanoparticle-embedded cellulose acetate membranes (Au-CAM) have easily been fabricated. The nano-adsorbents on Au-CAM were highly stable in the presence of high concentration of inorganic salts and organic molecules. The iodide ions in aqueous solutions could rapidly be captured by this engineered membrane. Through a filtration process using an Au-CAM containing filter unit, excellent removal efficiency (&gt;99%) as well as ion-selective desalination result was achieved in a short time. Moreover, Au-CAM provided good reusability without significant decrease of its performances. These results suggested that the present technology using the engineered hybrid membrane will be a promising process for the large-scale decontamination of radioactive iodine from liquid wastes.

An efficient method for the rapid and ion-selective desalination of radioactive iodine in several aqueous solutions is described by using gold nanoparticles-immobilized cellulose acetate membrane filters.

Un metodo efficiente per la desalinizzazione selettivo di anioni di iodio radioattivo mediante filtro a membrana incorporato di nanoparticelle d'oro

Here, we demonstrate a detail protocol for the preparation of nanomaterials-embedded composite membranes and its application to the efficient and ...

Automated Deployment of an Internet Protocol Telephony Service on Unmanned Aerial Vehicles Using Network Functions Virtualization

The Network Function Virtualization (NFV) paradigm is one of the key enabling technologies in the development of the 5th generation of mobile networks. This technology aims to lessen the dependence on hardware in the provision of network functions and services by using virtualization techniques that allow the softwarization of those functionalities over an abstraction layer. In this context, there is increasing interest in exploring the potential of unmanned aerial vehicles (UAVs) to offer a flexible platform capable of enabling cost-effective NFV operations over delimited geographic areas.
To demonstrate the practical feasibility of utilizing NFV technologies in UAV platforms, a protocol is presented to set up a functional NFV environment based on open source technologies, in which a set of small UAVs supply the computational resources that support the deployment of moderately complex network services. Then, the protocol details the different steps needed to support the automated deployment of an internet protocol (IP) telephony service over a network of interconnected UAVs, leveraging the capacities of the configured NFV environment. Experimentation results demonstrate the proper operation of the service after its deployment. Although the protocol focuses on a specific type of network service (i.e., IP telephony), the described steps may serve as a general guide to deploy other type of network services. On the other hand, the protocol description considers concrete equipment and software to set up the NFV environment (e.g., specific single board computers and open source software). The utilization of other hardware and software platforms may be feasible, although the specific configuration aspect of the NFV environment and the service deployment may present variations with respect to those described in the protocol.

The objective of the described protocol is twofold: to configure a network functions virtualization environment using unmanned aerial vehicles as computational entities providing the underlying structure to execute virtualized network functions and to use this environment to support the automated deployment of a functional internet protocol telephony service over the aerial vehicles.

Distribuzione automatizzata di un servizio di telefonia con protocollo Internet su veicoli aerei senza equipaggio mediante virtualizzazione delle funzioni di rete

The Network Function Virtualization (NFV) paradigm is one of the key enabling technologies in the development of the 5th generation of mobile networks. ...

Terahertz Imaging and Characterization Protocol for Freshly Excised Breast Cancer Tumors

This manuscript presents a protocol to handle, characterize, and image freshly excised human breast tumors using pulsed terahertz imaging and spectroscopy techniques. The protocol involves terahertz transmission mode at normal incidence and terahertz reflection mode at an oblique angle of 30&#176;. The collected experimental data represent time domain pulses of the electric field. The terahertz electric field signal transmitted through a fixed point on the excised tissue is processed, through an analytical model, to extract the refractive index and absorption coefficient of the tissue. Utilizing a stepper motor scanner, the terahertz emitted pulse is reflected from each pixel on the tumor providing a planar image of different tissue regions. The image can be presented in time or frequency domain. Furthermore, the extracted data of the refractive index and absorption coefficient at each pixel are utilized to provide a tomographic terahertz image of the tumor. The protocol demonstrates clear differentiation between cancerous and healthy tissues. On the other hand, not adhering to the protocol can result in noisy or inaccurate images due to the presence of air bubbles and fluid remains on the tumor surface. The protocol provides a method for surgical margins assessment of breast tumors.

Freshly excised human breast cancer tumors are characterized with terahertz spectroscopy and imaging following fresh tissue handling protocols. Tissue positioning is taken into consideration to enable effective characterization while providing analysis in a timely manner for future intraoperative applications.

This manuscript presents a protocol to handle, characterize, and image freshly excised human breast tumors using pulsed terahertz imaging and spectroscopy ...

Determining the Mechanical Strength of Ultra-Fine-Grained Metals

The mechanical strengthening of metals is the long-standing challenge and popular topic of materials science in industries and academia. The size dependence of the strength of the nanometals has been attracting a lot of interest. However, characterizing the strength of materials at the lower nanometer scale has been a big challenge because the traditional techniques become no longer effective and reliable, such as nano-indentation, micropillar compression, tensile, etc. The current protocol employs radial diamond-anvil cell (rDAC) X-ray diffraction (XRD) techniques to track differential stress changes and determine the strength of ultrafine metals. It is found that ultrafine nickel particles have more significant yield strength than coarser particles, and the size strengthening of nickel continues down to 3 nm. This vital finding immensely depends on effective and reliable characterizing techniques. The rDAC XRD method is expected to play a significant role in studying and exploring nanomaterial mechanics.

The protocol presented here describes the high-pressure radial diamond-anvil-cell experiments and analyzing the related data, which are essential for obtaining the mechanical strength of the nanomaterials with a significant breakthrough to the traditional approach.

Determinazione della resistenza meccanica dei metalli a grana ultra fine

The mechanical strengthening of metals is the long-standing challenge and popular topic of materials science in industries and academia. The size ...

Data Communication Based on MQTT in a Polymer Extrusion Process

This work aims at building a flexible data communication structure for a polymer processing machine by employing a publisher-subscriber based protocol called Message Queuing Telemetry Transport (MQTT), which is operated over TCP/IP. Even when using conventional equipment, processing data can be measured and recorded by various devices anywhere through an Internet communication. A message-based protocol allows flexible communication that overcomes the shortcomings of the existing server-client protocol. Multiple devices can subscribe to the processing data published by source devices. The proposed method facilitates data communication between multiple publishers and subscribers. This work has implemented a system that publishes data from the equipment and additional sensors to a message broker. The subscribers can monitor and store the process data relayed by the broker. The system has been deployed and run for a film extrusion line to demonstrate the effectiveness.

This work proposes a flexible method for data communication between a film extrusion system and monitoring devices based on a message protocol called Message Queuing Telemetry Transport (MQTT).

Comunicazione dati basata su MQTT in un processo di estrusione di polimeri

This work aims at building a flexible data communication structure for a polymer processing machine by employing a publisher-subscriber based protocol ...