구조물 손상의 추정을 위한 Inverse Modal Perturbation 기법

Estimation of Structural Damages by Inverse Modal Perturbation Method

구조물의 손상도를 Inverse Modal Perturbation 기법을 이용하여 추정하는 방법에 대하여 연구하였다. 손상된 구조물에 대하여 측정된, 제한된 수위 고유진동수와 고유진동모우드로 이루어진 Perturbation 식에 최적화기법을 적용하여, 손상된 구조물의 부재강성의 감소량을 추정하였다. 예제해석은 기둥모형과 트러스구조의 여러 가지 경우에 대하여 수행하였는데, 가정한 손상도에 따른 자유진동특성의 변화량을 바탕으로 측정한 손상도를 가정한 값과 비교하는 수치모의 실험방법을 통하여 본 기법의 효율성을 입증하였다.

A method for the damage assessment of a structure by an inverse modal perturbation technique is studied. The first few natural frequencies and mode shapes of the damaged structure are assumed to be known. Then, the perturbation equation is formulated for the changes of the modal properties due to the stiffness changes. The stiffness changes due to damages are evaluated, using optimization techniques. Example analyses are carried out for several cases of stick models and a truss model. Results indicate that the present method yields very reasonable estimates for the element stiffness changes.