經驗模態分解應用於敲擊回音法之鋼筋與裂縫辨識

Application of the Empirical Mode Decomposition on Impact-Echo Method to identify the reinforcing steel bar and crack

郭建成(Jian-Cheng Kuo)

指導教授 ： 劉佩玲

國立臺灣大學/工學院/應用力學研究所/碩士(2007年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2007.02683

摘要

本研究之主旨在提出一個有效的訊號處理方法，以偵測敲擊回音訊號中是否包含了裂縫或鋼筋之訊號，並試著將鋼筋與裂縫的訊號從其頻率域特徵上作出區別，希望能找到一個分辦鋼筋與裂縫訊號的判斷方式。
訊號分析方法是利用經驗模態分解法將各個本質模態函數析出，再對本質模態函數進行快速傅立葉轉換，以期得到更清楚且容易解讀出各自物理意義之頻譜。研究中使用有限元素法模擬內部含有鋼筋、裂縫或孔洞之混凝土算例，並進行模型試驗。經由數值算列與模型試驗探討，發現此分析方法確實可有效地將裂縫或鋼筋回音訊號分解出來，使回音訊號不至於被強大的模態振態所掩蓋。而且由回音訊號的傅立葉頻譜是具有明顯的獨立尖峰或數個相近的尖峰群，也可判斷是屬於裂縫還是鋼筋訊號。

關鍵字

經驗模態分解法 ； 本質模態函數 ； 敲擊回音試驗 ； 混凝土 ； 鋼筋 ； 裂縫 ； 非破壞檢測

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無資料

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Impact-Echo ； reinforcing steel bar ； crack ； Empirical Mode Decomposition

參考文獻

1. Achenbach, J. D., 1973, Wave Propagation in Elastic Solids, New York, North-Holland Publishing Company.

3. Bedrosian, E., 1963, “A Product Theorem for Hilbert Transforms”, Proceedings of the IEEE, Volume 51, no. 5, pp. 868-869.

4. Bedrosian, E., and Stark, H., 1972, “Comments on 'An Extension of the Hilbert Transform Product Theorem' ”, Proceedings of the IEEE, Volume 60, no. 2, pp. 228-229.

5. Carino, N. J., Sansalone, M., and Hsu, N. N., 1986, “Flaw Detection in Concrete by Frequency Spectrum Analysis of Impact-Echo Wave- forms”, International Advances in Nondestructive Testing, 12th Edition, Gordon & Breach Science Publishers, New York, pp. 117-146.

6. Cheng, C. C., and Sansalone, M., 1993, “The Impact-Echo Response of Concrete Plates Containing Delaminations: Numerical, Experi- mental, and Field Studies”, Materials and Structures, Volume 26, no. 159, pp 274-285.