This paper summarizes the experimental vibration-based structural health monitoring study on a historical monument in Jordan. In this work, and within the framework of the European Commission funded project "wide-Range Non-Intrusive Devices Toward Conservation of Historical Monuments in the Mediterranean Area", a seven and a half century old minaret located in Ajloun (73 km north of the capital Amman) is studied. Because of their cultural value, touristic importance and the desire to preserve them for the future, only non-destructive tests were allowed for the experimental investigation of such heritage structures. Therefore, after dimensional measurements and determination of the current state of damage in the selected monument, ambient vibration tests are conducted to measure the accelerations at strategic locations of the system. Output-only modal identification technique is applied to extract the modal parameters such as natural frequencies and mode shapes. A Non-linear version of SAP 2000 computer program is used to develop a three-dimensional finite element model of the minaret. The developed numerical model is then updated according to the modal parameters obtained experimentally by the ambient-vibration test-results and the measured characteristics of old stone and deteriorated mortar. Moreover, a parametric identification method using the N4Sid state space model is employed to model the dynamic behavior of the minaret and to build up a robust, immune and noise tolerant model.
Kim, Ki-Hong;Kim, Nag-Young;Lee, Jong-Sub;Yu, Jung-Doung
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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v.17
no.2
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pp.75-90
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2015
As soil nails support a ground by the friction between nails and soils being reinforced, the length of soil nails is important factor for a ground stability. Thus, the soil nail length has to be accurately evaluated in order to secure a ground stability. The goal of this study is to suggest the applicability of the non-destructive method as the basic research for the evaluation of the soil nail length. First, the elastic and electromagnetic waves are adopted to select an applicable method for the soil nails connected by the coupler. Test results show that while the ultrasonic waves are not detected due to the coupler, the electromagnetic waves are free for the influence of the coupler. Second, electromagnetic waves are measured for combined soil nails with the length of 1 m~15 m for the investigation of the characteristics of electromagnetic waves. The travel time of the electromagnetic wave increases with an increase in the soil nail length. In addition, the ground cable is used to apply the electromagnetic waves to pre-installed soil nails. Test results show that the travel time of the electromagnetic wave by using the ground cable increases with an increase in soil nail length. This study demonstrates that the electromagnetic wave may be a promising method for the evaluation of the soil nail length.
Paint, fiber and dye which play a critcal role in proving the relationship between a suspect and a victim or a crime scene, are one of the most frequently encountered trace evidences at a forensic laboratory, however, in usual, because of infinitesimally small sizes of forensic samples, investigation of the spectroscopic characteristics of such samples is becomming more and more prevalent in forensic science as a non-destructive method. In this study, transmittance/reflectance profiles at ultraviolet-visible region (240-780nm), were investigated by UV/visible microspectro- photometer and used to analyze the spectral characteristics of different types of 14 microfibers, 12 inks of four colors and 44 automotive paints of two colors. Good results for discrimination were given from spectra of these samples due to the characteristic bands in uv/vis region, respectively.
Park, Si-hyun;Maeng, Doo-young;Lee, Yu-seok;Kim, Young-ho
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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v.6
no.2
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pp.151-160
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2004
This study has carried out a series of field investigation for a ASSM railway tunnel which was constructed several decades ago. It appears that the tunnel lining was cracked in the region of arching structure. Precise inspection is carried out for this region with various non-destructive testing equipments. Based on the inspection results, the cause and the effect of tunnel defects were discussed by conducting the evaluation of tunnel safety with numerical analysis.
Kim, Su-Un;Shin, Sung-Woo;Park, Jeong-Hak;Choi, Man-Yong
Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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v.31
no.6
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pp.626-634
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2011
The investigation of concrete structure typically relies on visual inspection which is one of the basic inspection techniques. Image processing techniques play a crucial role in the growing field of automatic surface inspection technique. However, kinds of inspection equipment, environmental condition and detection algorithm have much influence on the reliability of inspection result. This paper proposes a verification method and testing procedure for the reliability of inspection results and surveys characteristics of image acquisition systems and crack inspection algorithms.
Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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v.36
no.2
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pp.149-154
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2016
The use of nonlinear ultrasonics wave has been accepted as a promising tool for monitoring material states related to microstructural changes, as it has improved sensitivity compared to conventional non-destructive testing approaches. In this paper, third harmonic generation of shear horizontal guided waves propagating in an isotropic plate is investigated using the perturbation method and modal analysis approach. An experimental procedure is proposed to detect the third harmonics of shear horizontal guided waves by electromagnetic transducers. The strongly nonlinear response of shear horizontal guided waves is measured. The accumulative growth of relative acoustic nonlinear response with an increase of propagation distance is detected in this investigation. The experimental results agree with the theoretical prediction, and thus providing another indication of the feasibility of using higher harmonic generation of electromagnetic shear horizontal guided waves for material characterization.
This paper describes the relationship between the various non-destructive parameters and the breakdown voltage for the 17 kV, 300 MVA and the 22 kV, 500 MVA generators stator bars with polyester and epoxy/mica insulation respectively. Also, this study reports the results of an investigation into the factors which can assess the insulation condition of generator stator winding. Furthermore, a new parameter, Partial Discharge Index(PDI), is introduced as the valuable parameter for the assessment of insulation condition. The ratio between partial discharge increment and the stepwise voltage increment from the Discharge Inception Voltage (DIV) at the characteristic or resonant frequency band shows the close relationship between the breakdown voltage and PDI.
More than 6 years passed until GPR was introduced to our country. GPR method is now widely used in construction site because of its various applicability, convenient handling and low cost. We discussed the characteristics and limits of GPR method with various case study.
Steel-confined reinforced concrete (SCRC) columns feature highly complex and invisible mechanisms that make damage evaluation and pattern recognition difficult. In the present article, the prevailing acoustic emission (AE) technique was applied to monitor and evaluate the damage process of steel-confined RC columns in a quasi-static test. AE energy-based indicators, such as index of damage and relax ratio, were proposed to trace the damage progress and quantitatively evaluate the damage state. The fuzzy C-means algorithm successfully discriminated the AE data of different patterns, validity analysis guaranteed cluster accuracy, and principal component analysis simplified the datasets. A detailed statistical investigation on typical AE features was conducted to relate the clustered AE signals to micro mechanisms and the observed damage patterns, and differences between steel-confined and unconfined RC columns were compared and illustrated.
Antonaci, Paola;Bocca, Pietro G.;Sellone, Fabrizio
Structural Engineering and Mechanics
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v.26
no.5
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pp.499-516
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2007
An experimental method denoted as Impulse Method is proposed as a cost-effective non-destructive technique for the on-site evaluation of concrete elastic modulus in existing structures: on the basis of Hertz's quasi-static theory of elastic impact and with the aid of a simple portable testing equipment, it makes it possible to collect series of local measurements of the elastic modulus in an easy way and in a very short time. A Hypothesis Testing procedure is developed in order to provide a statistical tool for processing the data collected by means of the Impulse Method and assessing the possible occurrence of significant variations in the elastic modulus without exceeding some prescribed error probabilities. It is based on a particular formulation of the renowned sequential probability ratio test and reveals to be optimal with respect to the error probabilities and the required number of observations, thus further improving the time-effectiveness of the Impulse Method. The results of an experimental investigation on different types of plain concrete prove the validity of the Impulse Method in estimating the unknown value of the elastic modulus and attest the effectiveness of the proposed Hypothesis Testing procedure in identifying significant variations in the elastic modulus.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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