Safety, Reliability, Risk and Life-Cycle Performance of Structures and Infrastructures, Eds.: G. Deodatis and B. R. Ellingwood and D. M. Frangopol, 4555–4561p. (2013) DOI:10.1201/b16387-659

Structural health monitoring based on chaotic excitation and recurrence quantification analysis

Y. Nomura, T. Kusaka, D. Morimoto, H. Furuta

The field of vibration-based structural health monitoring involves extracting a feature which robustly quantifies damage induced changes to the structure. Generally, the change of structural characteristics due to damage is analyzed by observing frequencies, mode shapes, damping, etc. However, the change of those modal features due to damage is minor, so that detecting the location of damage is difficult. Recently, an attractor-based monitoring system has been proposed. The study by Nichols et al. (2006) has demonstrated that the change of the attractor caused by damage is larger than that of the most sensitive frequency and mode of the vibrational response of the structure where the recurrence plot was applied successfully to the damage detection. In this study an attempt is made to develop a damage localization method using chaotic excitation and recurrence quantification analysis. The applicability of the proposed method is demonstrated through laboratory experiments.

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