Hvordan forsterkeren påvirker kjøretøyets respons på broen: Dynamiske forsterkningsfaktorer

$DAFv(\alpha_{v,a}, \beta_{v,a}, \beta_{i,a}) = \frac{|V_{i,n}|}{|\beta_{v,a} (\beta_{i,a} - 1)|}$

Dette forholdet viser at for $0 < \beta_{i,a} < 2$, vil verdien av DAFa/DAFv være større enn en, noe som innebærer at forsterkerens respons er større enn kjøretøyets respons. Dette området $0 < \beta_{i,a} < 2$ regnes derfor som det karakteristiske området der forsterkeren effektivt forsterker kjøretøyets respons.

$DAFv,self(\alpha_{v,a}, \beta_{v,a}) = \frac{1 + \beta_{v,a}}{\sqrt{1 + \beta_{v,a}^2}}$

For å visualisere disse effektene, kan kurvene for DAFv,self i forhold til 𝛽v,a og 1/𝛼v,a, som vist i Figur 6.4 og 6.5, bidra til å forstå hvordan forsterkeren reagerer på endringer i kjøretøyets og forsterkerens parametere. Når 𝛽v,a nærmer seg 1, vil DAFv,self nå sitt minimum, noe som bekrefter at forsterkeren fungerer optimalt for å undertrykke kjøretøyets egenfrekvens.

Hvordan miljøstøy påvirker nøyaktigheten i brovibrasjonsmålinger

Metoden for scanning av broens moduser ved hjelp av et to-akslet kjøretøy er en sofistikert teknikk for å analysere vibrasjoner i broer og bestemme deres dynamiske egenskaper. Denne teknikken innebærer at man måler responser på broen når et kjøretøy passerer over den, og deretter rekonstruerer broens moduser ved hjelp av ulike matematiske modeller. Målingene som tas i denne prosessen, kan påvirkes av en rekke faktorer, som kjøretøyets hastighet, broens geometri og tilgjengeligheten til broen for instrumentering. Disse variablene kan føre til små avvik i resultatene, som er viktige å forstå for å opprettholde nøyaktigheten i målingene.

Hastigheten på kjøretøyet er en av de primære faktorene som påvirker målingenes nøyaktighet. Ved høyere kjøretøyhastigheter øker signalstøyen i responsene fra broen, noe som kan gjøre det vanskeligere å nøyaktig identifisere modussvingningene på broen. Imidlertid er hastigheten ikke den eneste faktoren som spiller en rolle. Tilgjengeligheten og plasseringen av instrumentene, samt selve broens strukturelle egenskaper, kan også ha stor innvirkning på målingens pålitelighet. Når man måler på broer med flere spenn, er utfordringene enda mer komplekse.

Bruken av en enkel bromodell med ett spenn har vist seg å være effektiv for tilbakekobling av kontaktresponsene og rekonstruering av modussvingninger. Men når flere spenn introduseres, som i broer med to eller tre spenn, begynner utfordringene å vokse. For broer med flere spenn, oppstår det en klustering av frekvenser, spesielt på høyere moduser, noe som gjør det vanskelig å gjenkjenne og nøyaktig rekonstruere modussvingningene. Når frekvensene blir tett sammen, kan det føre til at de høyere modene blir vanskeligere å skille fra støy og andre forstyrrelser.

En viktig innsikt i denne sammenhengen er at den miljømessige støyen sjelden er jevn på tvers av begge hjulene på kjøretøyet. Dette betyr at påvirkningen av støy kan være ulik for hvert hjul, noe som kan komplisere analyseprosessen ytterligere. Derfor er det viktig å utvikle metoder som kan skille mellom den faktiske broresponsen og de eksterne forstyrrelsene for å oppnå nøyaktige målinger, spesielt når det gjelder høyere frekvenser.

Når man vurderer broer med flere spenn, som to- eller tre-spennsbroer, bør det tas hensyn til at flere moduser vil være vanskeligere å rekonstruere nøyaktig. Dette skyldes at de frekvensene som utgjør de høyere modene, ofte blir "smalere" i spektrumet, noe som kan gjøre det vanskelig å hente ut tilstrekkelig informasjon fra responssystemet til å rekonstruere broens tilstand på en presis måte.

For å minimere effekten av miljøstøy og forbedre nøyaktigheten av målingene, bør man derfor vurdere flere tilnærminger, som å bruke spesifikke filterteknikker for å isolere de relevante frekvensene, eller utvikle mer robuste algoritmer for gjenkjenning av modussvingninger, som tar hensyn til støyens innvirkning. Dette kan bidra til å forbedre påliteligheten til de dynamiske beregningene som er avgjørende for å vurdere broens helsetilstand.