机械信息自动编码器可以自动检测和定位不可预见的结构损坏
Xuyang Li1, Hamed Bolandi1, Mahdi Masmoudi1
1Michigan State University, East Lansing, MI, USA.
Nature communications
|October 25, 2024
概括
一个新的"部署并忘记"结构健康监测 (SHM) 系统使用被动传感器和机械信息自动编码器自主检测和定位结构损坏,提高精度35%.
科学领域:
- 土木工程 土木工程是指土木工程.
- 机械工程 机械工程
- 人工智能的人工智能
背景情况:
- 越来越大的基础设施规模需要先进的结构健康监测 (SHM).
- 现有的SHM方法往往缺乏可扩展性,可负担性和适应性,以适应各种结构.
- 需要无复杂的基线模型的被动,自动化SHM.
研究的目的:
- 引入一种新的,自动化和被动的SHM方法来检测和定位损坏.
- 为每个结构开发一个学习定制基线模型的系统.
- 为了降低结构维护中的人工干预和检查成本.
主要方法:
- 被动传感器测量,数据压缩和机械信息自动编码器的协同集成.
- 从未损坏的状态数据中不断学习和调整特定结构的基线模型.
- 在短时间的学习 (3小时) 后,自动检测和定位不可预见的损害.
主要成果:
- 与标准自动编码器相比,拟议的自动编码器在检测和定位轻微损坏方面实现了高达35%的改进.
- 数字模拟和实验结果验证了系统的有效性.
- 该系统展示了自主损坏检测和定位能力.
结论:
- "部署并忘记"的SHM方法为结构性监控提供了一个可扩展,廉价和自动化的解决方案.
- 结合机械特性可以提高损坏检测的准确性.
- 这种方法有望通过主动维护来改善基础设施的寿命,可靠性和可持续性.
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