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姓名	連祥益(Hsiang-Yi Lien )  查詢紙本館藏	畢業系所	土木工程研究所
論文名稱	動力互易定理於樑損傷檢測之應用 (Damage Detection in Beam Structures Using Dynamic Reciprocal Theory)
相關論文	★ 貼片補強構件之層間應力分析 ★ 軌道不整檢測及識別方法 ★ 混凝土結構分析之三維等效單軸組成材料模型 ★ 卵形顆粒法向與切向接觸之等效線性彈簧值之推導與驗證 ★ 以四面體離散化多面體系統之接觸分析與模擬 ★ 軌道車輛三維動態脫軌係數之在線量測理論 ★ 向量式DKMT厚殼元推導與模擬 ★ 向量式預力混凝土二維剛架元之數值模擬與驗證 ★ 向量式有限元應用於懸索橋非線性動力分析 ★ 蛋形顆粒群之流固耦合分析 ★ 複合版梁元素分析模型之橋梁動態識別法 ★ 三維等效單軸應變與應力之材料組成模型 ★ 人行吊橋的現有內力評估及動力分析 ★ 薄殼結構非線性運動之向量式有限元分析法 ★ 雷射掃描技術於鋼軌磨耗之檢測 ★ 動態加載下的等效單軸應變與 應力材料組成模型
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摘要(中)	結構物損傷可能導致重大的災難產生。因此，近十年來，諸多學者專注偵測結構物損傷存在及位置方法的研究。一般而言，最理想的結構物損傷檢測方法是可使用最少量測儀器及最短施測時間。由此論點，本論文引用Graffi線彈性動力互易定理及動態量測之觀念，發展樑損傷之檢測方法。透過此互易定理，可僅使用一個感測計結合移動式敲擊力，經由敲擊力與感測計互易關係獲得相當於在感測計位置施加脈沖函數作用力時，在敲擊位置之結構反應。 藉由量測感測計及敲擊力的歷時反應可以獲得沿著樑在敲擊點之柔度、可動性及慣性傳遞函數。再由傳統的振態分析技巧配合樑的頻譜圖，可繪得傳遞函數之空間振態。透過此研究，重疊放置不同位置的感測計所獲得樑的傳遞函數第三振態，可以偵測裂縫位置。目前，僅對單一裂縫樑作深入探討。未來仍需要對此方法的正確性及發展於實地檢測上作深入研究。
摘要(英)	The existence of damage may cause catastrophic failure of structure. Hence, methods of Damage detection and localization in structure has been drawn much attention by researchers for decades. The most attractive method of structure damage detection is the one using the least number of sensors and requiring minimum conducting time. In this thesis, a dynamic inspection method for damage detection of beam is developed based on the Graffi reciprocal theory in elastodynamics. Through this reciprocal theory, it is possible to use only one sensor combining with moving impact force to obtain the dynamic responses of the system at sites where impact force applied under a delta load exciting at the location where sensor is located. Transfer functions of compliance, mobility and inertia at points along the beam can be obtained from the measured response and impact force history. The spatial mode shape of transfer function at various frequency of the beam can be obtained by the conventional modal analysis techniques. Through the study, it is interested to find that the location of a crack in the test beam can be detected by the intersection of the third mode shape functions generated from data of different sensors on the test beam. At present time, only beam with a single crack was studied in detail. Further research is required to prove the accuracy of this newly proposed method and reveal the truth behind the interesting finding that currently achieved.
關鍵字(中)	★ 互易定理 ★  傳遞函數 ★  動態量測 ★  快速傅立葉轉換 ★  振態 ★  樑 ★  裂縫 ★  頻譜	關鍵字(英)	★ beam ★  crack ★  reciprocal theory ★  transfer functi
論文目次	1.1研究背景與目的1 1.2研究方法1 1.3論文內容3 第二章　文獻回顧4 第三章　理論分析與推導9 3.1線彈性動力互易定理9 3.2彈性動力學互易定理在樑之損傷檢測應用15 第四章　試體設計與檢測方法27 4.1檢測方法之概述27 4.2實驗試體27 4.3儀器介紹28 4.4檢測方式30 4.4-1 脈衝力30 4.4-2 取樣頻率的確定30 4.4-3 模態分析32 4.5實驗步驟33 第五章　檢測結果與討論35 5.1前言35 5.2檢測結果35 5.2.1 ud-S30及d-S3036 5.2.2 ud-S50及d-S5037 5.2.3 ud-S100及d-S10038 5.2.4 ud-S170及d-S17039 5.2.5 ud-S52及d-S5241 5.2.6 ud-S87及d-S8742 5.2.7 ud-S97及d-S9743 5.3討論45 5.3-1 微偵探頭45 5.3-2 加速度規47 第六章　結論與建議48 參考文獻51
參考文獻	1.Safak, Erdal, “Wave-Propagation Formulation of Seismic Response of Multistory Buildings,” JOURNAL OF STRUCTURAL ENGINEERING, ASCE, pp. 426-437（1999）. 2.Lim, Tae W., Albert Bosse and Shalom Fisher, “Structural Damage Detection Using Real-Time Modal Parameter Identification Algorithm,” AIAA, JOURNAL, Vol. 34, NO. 11, pp. 2370-2376（1996）. 3.Kahal, K. and J. S. Sirkis, “Damage Detection in Beam Structures Using Subspace Rotation Algorithm with Strain Data,” AIAA, JOURNAL, Vol. 34, NO. 12, pp. 2609-2614（1996）. 4.Alampalli, Sreenivas, Gongkang Fu and Everett W. Dillon, “Signal Versus Noise in Damage Detection by Experimental Modal Analysis,” JOURNAL OF STRUCTURAL ENGINEERING, pp. 237-245（1997）. 5.Zhao, Jun and John T. DeWolf, “Sensitivity Study For Vibrational Parameters Used In Damage Detection,” JOURNAL OF STRUCTURAL ENGINEERING, pp. 410-416（1999）. 6.Hoyos, A. and Aktan A. E., “Regional identification of engineered structures based on impact induced transient responses,” Res. Rep. No. 87-1, Louisiana State University（1987）. 7. Stubbs, Norris and Jeong-Tae Kim, “Damage Localization in Structures Without Baseline Modal Parameters,” AIAA, JOURNAL, Vol. 34, NO. 8, pp. 1644-1649（1996）. 8.曾世雄、林明昭，「缺陷能在整體性破壞檢驗的應用」 ，第三屆結構工程研討會論文集，第1457-1466頁（1996）。 9.曾世雄、林明昭，「梁與剛架結構在破壞偵測中的模態參數」，橋梁工程研習會論文集，中央大學土木系橋樑工程研究中心（2000）。 10.曾世雄、林明昭，「以缺陷能法進行整體性非破壞檢測」，中國土木水利工程學刊，第十卷，第二期，第389-396頁（1998）。 11.林宜清、劉宗豪，「鋼筋混凝土結構物表面裂縫檢測技術之研發現況」， 檢測科技，第十四卷，第一期，第42-52頁（1996）。 12.林其璋、黃群堯、王傑兒，「鋼筋混凝土樑損壞之識別」，結構工程，第十三卷，第四期，第19-39頁（1998）。 13.吳開慶，「應用地震反應記錄之扭轉耦合結構參數識別」，國立中興大學土木工程研究所碩士論文（1996）。 14.Ibragim, S. R., “Double Least squares Approach for Use in structural Modal Identification,” Journal Of Spacecraft and Rockers, AIAA, pp. 499-503（1986）. 15. Fong, C.Y., “Foundation of solid mechanics,”（1965）. 16.William, D. Stanley, Gary R. Dougherty, Ray Dougherty, “Digital Signal Processing,”（1989）. 17.Graff, K. F. “Wave Motion in Elastic Solids,”（1991）.
指導教授	王仲宇(Chung Yue Wang)	審核日期	2001-7-9
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