Der 1,205 m lange freitragende Laborstahlbalken ist eine modulare Konstruktion aus einer zentralen Balkenstruktur mit neun angeschraubten Laschen, die abwechselnd oberhalb und unterhalb des zentralen Balkens angebracht sind. Insgesamt fünfzehn Miniatur-IEPE-Beschleunigungssensoren sind an der zentralen Balkenstruktur angebracht und zeichnen dessen dynamisches Verhalten auf. Der freitragende Stahlbalken wird mit breitbandigem weißem Rauschen angeregt. Die Laschen werden verwendet, um einen variablen, reversiblen Schadensmechanismus zu implementieren, der durch den Austausch der intakten Laschen gegen beschädigte Laschen aktiviert wird. Der Schaden wird durch Sägeschnitte in eine Lasche eingebracht. Es werden drei verschiedene Schadensszenarien mit zunehmendem Schädigungsgrad betrachtet.
Detaillierte Informationen zum Messsystem, zum Versuchsaufbau und zum Versuchsablauf sind in dem dazugehörigen Forschungsartikel von Wolniak et al., 2023 zu finden. Die Messdaten sind in Wolniak et al., 2022 frei zugänglich veröffentlicht, ebenso wie die entsprechenden modalen Parameter Eigenfrequenzen und Eigenmoden, die mit Hilfe der Bayes'schen operativen Modalanalyse (BayOMA) identifiziert wurden und in Wolniak et al., 2024 verfügbar sind. Weitere Arbeiten, bei denen der vorgestellte Stahlbalken verwendet wurde, sind unten aufgeführt.
Datenzugang
Der Datensatz ist im Forschungsdaten-Repositorium der Leibniz Universität Hannover veröffentlicht.
Daten und Dokumentation
Wolniak, M., Hofmeister, B., Jonscher, C., Fankhänel, M., Loose, A., Hübler, C., Rolfes, R. (2022) Measurement data of a laboratory steel cantilever beam with a reversible damage mechanism [Dataset], LUIS, https://doi.org/10.25835/123gy6gm
Wolniak, M., Hofmeister, B., Jonscher, C., Fankhänel, M., Loose, A., Hübler, C., Rolfes, R. (2023) Validation of an FE model updating procedure for damage assessment using a modular laboratory experiment with a reversible damage mechanism, Civil Structural Health Monitoring 13, 1185–1206, doi.org/10.1007/s13349-023-00701-9
Wolniak, M., Hofmeister, B., Dierksen, N., Ragnitz, J., Jonscher, C., Rolfes, R. (2024) BayOMA identification results of a laboratory cantilever beam with a reversible damage mechanism [Dataset], LUIS, https://doi.org/10.25835/r8pevw8m
Referenzen im Zusammenhang mit dem Experiment
Wernitz, S., Chatzi, E., Hofmeister, B., Wolniak, M., Shen, W., Rolfes, R. (2022) On noise covariance estimation for Kalman filter-based damage localization, Mechanical Systems and Signal Processing 170, 108808, https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2022.108808
Hübler, C., Gardner, P., Wolniak, M. (2023) Robust model updating in structural dynamics using a new non-implausibility-motivated optimisation approach, Mechanical Systems and Signal Processing 198, 110401, https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2023.110401
Dierksen, N., Hofmeister, B., Hübler, C. (2025) The Bayesian pattern search, a deterministic acceleration of Bayesian model updating in structural health monitoring, Mechanical Systems and Signal Processing 225, 112259, https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2024.112259
Wolniak, M., Hofmeister, B., Ragnitz, J., Dierksen, N., Jonscher, C., Hübler, C., Rolfes, R. (2025) Uncertainty propagation via sample-based deterministic model updating for structural damage identification, Structural Health Monitoring 0, 00, 1-29, doi.org/10.1177/14759217251387535
