Identificazione strutturale mediante l’algoritmo "Stochastic Subspace Identification - SSI"

Fiorilli, Luca (2021) Identificazione strutturale mediante l’algoritmo "Stochastic Subspace Identification - SSI". [Laurea magistrale], Università di Bologna, Corso di Studio in Ingegneria civile [LM-DM270], Documento full-text non disponibile
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Abstract

Il presente elaborato affronta il problema del rilevamento dei danni strutturali nell’ambito dello Structural Health Monitoring (SHM) attraverso l’identificazione delle caratteristiche dinamiche delle strutture e con il solo utilizzo di vibrazioni ambientali. Questa procedura pertiene all’Operational Modal Analysis (OMA), campo dell’ingegneria che, tenendo conto della sola risposta del sistema senza conoscerne l’input, cattura i segnali nel dominio del tempo o della frequenza e identifica i parametri modali del sistema: frequenze naturali, indici di smorzamento e forme modali. Il successo di ogni metodo OMA dipende dalle caratteristiche dei segnali acquisiti, come la durata della loro registrazione o la frequenza di campionamento, e dal tipo di sistema di rilevamento, ad esempio la Wireless Sensor Network (WSN), rete meno costosa e più facile da realizzare rispetto a quella cablata, ma che registra un Time Synchronization Error (TSE) tra i clock dei suoi nodi sensore. Tra i metodi OMA, le tecniche Stochastic Subspace Identification (SSI) sono considerate tra le più potenti e affidabili nel dominio del tempo. Il nucleo di questo lavoro è la presentazione dei due approcci SSI, il Covariance-driven e il Data-driven, e il confronto tra le loro prestazioni, al fine di indagarne vantaggi e svantaggi anche attraverso la loro applicazione pratica. Viene studiata, in particolare, l’influenza della durata del segnale acquisito e dell’errore di sincronizzazione sulla precisione del calcolo delle proprietà dinamiche stimate con gli algoritmi SSI, che vengono poi confrontate con quelle ottenute grazie alla tecnica Frequency Domain Decomposition (FDD). Dai risultati numerici risulta che per ottenere una buona stima dei parametri modali si può ricorrere anche ad un segnale di breve durata e che il TSE ha un impatto negativo sul calcolo delle forme modali.

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di laurea (Laurea magistrale)
Autore della tesi
Fiorilli, Luca
Relatore della tesi
Correlatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Indirizzo
Curriculum: Strutture
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
Structural Health Monitoring,Damage detection,System identification,Operational Modal Analysis,Stochastic Subspace Identification,Recording duration,Wireless Sensor Network,Time Synchronization Error,Frequency Domain Decomposition
Data di discussione della Tesi
21 Luglio 2021
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