Structural system identification with the consideration of model validity by taking advantage of data from fiber-optic sensors

利用光纤传感器的数据，考虑模型有效性的结构系统识别

• 批准号: 22860016
• 负责人: NISHIO Mayuko
• 金额: $ 2.67万
• 依托单位: Yokohama National University (2010, 2012)The University of Tokyo (2011)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22860016/
• 关键词: 構造ヘルスモニタリング; 光ファイバセンサ; システム同定; 有限要素モデル; 構造同定; モデルキャリブレーション; 構造工学; モニタリング; 有限要素法; データ特徴抽出

This study was for the purpose of realizing a structural health monitoring (SHM) that could take into account the validity of numerical models by taking advantage of the fiber-optic sensor, which enable the multiple and multivariate data acquisitions, e.g., static and dynamic strain data acquisition using a same optical fiber. From results of the experimental and analytical verifications, and the field measurements, the possibility of multiple and multivariate data acquisitions and their error characteristics, the availability of the constructed boundary condition monitoring algorithm that was realized by the feature extraction of distributed strain data from the fiber-optic sensor, and the basic effectiveness of the Bayesian inference based model calibration method were successfully shown.

本研究的目的是实现一种结构健康监测（SHM），可以考虑数值模型的有效性，通过利用光纤传感器，使多个和多变量的数据采集，例如，使用同一光纤进行静态和动态应变数据采集。实验和分析验证的结果，以及现场测量的结果，表明了多变量数据采集的可能性及其误差特性，通过光纤传感器分布式应变数据特征提取实现的边界条件监测算法的有效性，以及基于贝叶斯推理的模型标定方法的基本有效性。

项目成果

Uncertainty quantification of the finite element model of existing bridges for dynamic analysis

• DOI: 10.1007/s13349-012-0026-z
• 发表时间: 2012-11
• 期刊: Journal of Civil Structural Health Monitoring
• 影响因子: 4.4
• 作者: M. Nishio;Juliette Marin;Y. Fujino

分布型光ファイバセンサを用いた変位同定法による境界条件変化を考慮した構造物の変形モニタリング

使用分布式光纤传感器的位移识别方法对考虑边界条件变化的结构进行变形监测

• 发表时间: 2010
• 期刊: 土木学会論文集A(Accepted) (掲載確定印刷中)
• 作者: 西尾真由子;武田展雄
• 通讯作者: 武田展雄

Continuous monitoring of an aging PC bridge using fiber-optic strain sensors based on time-series analysis in considering environmental effects

基于考虑环境影响的时间序列分析，使用光纤应变传感器连续监测老化 PC 桥

• 发表时间: 2013
• 作者: Junya Mizutani;Mayuko Nishio;Hiroshi Katsuchi;Hitoshi Yamada
• 通讯作者: Hitoshi Yamada

Feature Extraction for Structural Dynamics Model Validation

用于结构动力学模型验证的特征提取

• 发表时间: 2011
• 作者: Nishio M;Hemez F;Worden K;Park G;Takeda N;Farrar C
• 通讯作者: Farrar C

Structural shape reconstruction with consideration of boundary condition changes using distributed strain data from PPP-BOTDA system

使用 PPP-BOTDA 系统的分布式应变数据进行考虑边界条件变化的结构形状重建

• 发表时间: 2010
• 作者: Nishio M;Takeda N
• 通讯作者: Takeda N