架構管損壞識別系統

以本論文提出一個管勁度衰減的非破壞性檢測方法，對於損壞的檢測準備工 作為必須建立一個損壞識別參數的關係或者是資料庫，以用於在損壞檢測時所需 的比對資訊。

建立識別參數資料庫

1. 建立一個無損壞管與一組已知確切損壞程度的實驗模型或數值分析模型，以 檢測激振力分別進行損壞位置檢測以及損壞程度檢測，並量取預設量測點上 的加速度訊號。

2. 利用小波轉換來分析所得之實驗加速度訊號，以振動頻率挑選明顯且合適的 轉換分析尺度，並計算實驗模型中各個量測點的損壞識別參數。損壞識別參 數需一個認定為無損壞之實驗模型其各個量測點之訊號所分析出來的E_i 值，而損壞程度辨識參數則需要不同損壞程度下一個量測點訊號所分析出來 的Ce 值，最後將其存入參數資料庫中。 _i

以本研究為例，建構損壞參數資料庫中，所需要的損壞位置檢測資料為，已 知無損壞管的實驗模型，其經由損壞位置檢測在分布在管上的7 個量測點所得之 動力加速度訊號經由小波分析後所得之兩端平均參數E 值，並將其存入損壞辨₅ 識系統資料庫中。

而所需要的損壞成度檢測資料為損壞 10%、20%、30%、40%、50%與無損

發現到由損位置壞參數E 於 C6（0.75）與 C7（0.875）量測點與無損壞之差異₅ 高達28.2%，故顯示出損壞位置發生在此兩點間或之上，此結果與實際之位置吻 合。

接著利用損壞程度試驗實行檢測，將量測點設置於 C6 與 C7 之中間，其無 因次座標為（0.8125），則檢測激振力位置於（0.8375）予以施加，所得之訊號予 以小波分析後所得之係數能量Ce 值為 3725.7，經過與式（4.4）計算過後所得之₅ 損壞值為39.86%，誤差為 4.9%，其他細節資料參考【表 4.17】。

案例二：單環損壞，發生位置0.43，損壞程度 16%

同樣的先使用損壞發生位置試驗實行檢測與小波分析步驟後，求得各量測點 平均能量百分比E 與無損壞之差異如【圖 4.102】、【表 4.18】，發現到損位置壞₅

參數E 於 C3（0.375）與 C4（0.5）量測點與無損壞之差異為 15.5%與 18.5%，₅ 故顯示出損壞位置發生在此兩點間或之上，此結果與實際之位置吻合。

接著利用損壞程度試驗實行檢測，將量測點設置於 C3 與 C4 之中間，其無 因次座標為（0.4375），則檢測激振力位置於（0.4625）予以施加，所得之訊號予 以小波分析後所得之係數能量Ce 值為 404.67，經過與式（4.4）計算過後所得之₅ 損壞值為15.99%，誤差為 0.0%，其他細節資料參考【表 4.18】。

案例三：雙環損壞，發生位置0.38 損壞程度 34%與發生位置 0.83 損壞程度 26%

使用損壞發生位置試驗實行檢測與小波分析步驟後，求得各量測點平均能量 百分比E 與無損壞之差異如【圖 4.103】、【表 4.19】，發現到損位置壞參數₅ E 於₅ C3（0.375）量測點與無損壞之差異為 21%，顯示出損壞位置發生在此點附近，

而C6（0.75）、C7（0.875）量測點與無損壞之差異分別為 23.6%與 15%，故顯示 出損壞位置發生在此兩點中間，此結果與實際情形吻合。

接著利用損壞程度試驗實行檢測，分別對兩個位置進行檢測，第一個量測點 設置在C3 上，檢測激振力位置於（0.4）予以施加，所得之訊號予以小波分析後 所得之係數能量Ce 值為 2652.3，過與式（4.4）計算過後所得之損壞值為 34.95%，₅ 誤差約為2.8%。

第二個量測點設置於C6 與 C7 中間，無因次座標位置為（0.8125），則檢測 激振力位置於（0.8375）予以施加，所得之訊號予以小波分析後所得之係數能量 Ce 值為 1263.2，經過與式（4.4）計算過後所得之損壞值為 26.03%，誤差約為5

0.1%，其他細節資料參考【表 4.19】。

案例四：雙環損壞，發生位置0.11 損壞程度 19%與發生位置 0.64 損壞程度 58%

使用損壞發生位置試驗實行檢測與小波分析步驟後，求得各量測點平均能量 百分比E 與無損壞之差異如【圖 4.104】、【表 4.20】，發現到損位置壞參數₅ E 於₅ C5（0.625）量測點與無損壞之差異為 26.2%，顯示出損壞位置發生在此點附近，

而於C1（0.125）量測點其E 值雖然比無損壞來的大，但相差 15.8%亦必須實施₅ 損壞程度上的檢測。

接著利用損壞程度試驗實行檢測，分別對兩個位置進行檢測，第一個量測點 設置在 C1 上，檢測激振力位置於（0.15）予以施加，所得之訊號予以小波分析 後所得之係數能量Ce 值為 259.94，過與式（4.4）計算過後所得之損壞值為₅ 12.94%，誤差約為 31.9%。

第二個量測點設置於 C5 上，則檢測激振力位置於（0.65）予以施加，所得 之訊號予以小波分析後所得之係數能量Ce 值為 13219，經過與式（4.4）計算過₅ 後所得之損壞值為64. 1%，誤差約為 10.5%，其他細節資料參考【表 4.20】。

案例四是一個較特別的測試案例由於第一個損壞位置接近邊界條件而第二 個損壞程度則超出損壞程度資料庫的識別範圍，可以發現到對於邊界的損壞測試 能力較差，而對於損壞程度為外差所得之值時也有可接受的程度識別能力。