Application of entropy in identification of breathing cracks in a beam structure: Simulations and experimental studies
Notice bibliographique
Résumé
A cantilever beam with a breathing crack is studied to detect the crack and evaluate the crack depth using entropy measures. During the vibration in engineering structures, fatigue cracks undergo the status from close-to-open (and open-to-close) repetitively leading to a crack breathing phenomenon. Entropy is a measure, which can quantify the complexity or irregularity in system dynamics, and hence employed to quantify the bi-linearity/irregularity of the vibration response, which is induced by the breathing phenomenon of a crack. A mathematical model of harmonically excited unit length steel cantilever beam with a breathing crack located near the fixed end is established, and an iterative numerical method is applied to generate accurate time domain vibration responses. The steady-state time domain vibration signals are pre-processed with wavelet transformation, and the bi-linearity/irregularity of the vibration signals due to breathing effect is then successfully quantified using both sample entropy and quantized approximation of sample entropy to detect and estimate the crack depth. It is observed that the method is capable of identifying crack depths even at very early stages of 3% of the beam thickness with significant increment in the entropy values (more than 200%) compared to the healthy beam. In addition, experimental studies are conducted, and the simulation results are in good agreement with the experimental results. The proposed technique can also be applied to damage identification in other types of structures, such as plates and shells.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».