일반기술

HISTRIDE - 고 성능 구조물 확인 환경 (토목 공학 구조물에 대한 신뢰성 있는 유한 요소 모델)

건설 산업은 기존구조물에 대한 조사에 점점 더 관여하고 있다. 토목 공학 구조물에 대한 유한 요소 모델은 평가 및 개조를 위해서는 필수적인 것이다. 오래된 구조물들은 종종 이러한 모델들이 존재하지 않는 반면, 새로운 구조물들은 부정확할 수 있다. HISTRIDE는 보다 신뢰할 수 있는 모델들을 생성하는데 도움을 줌으로써 실험 역학적 특성 및 컴퓨터로 계산된 특성간의 오차를 줄이기 위한 구조물의 유한 요소 모델의 물리적인 파라미터들을 최적화 한다.HISTRIDE는 역학적 구조 반응에 기초한 비파괴 확인 방법을 보다 확장하고 단순화 한다. HISTRIDE는 데스크탑 PC에서 작동되는 완벽한 소프트웨어 환경이다.보다 일반적인 문제는 비파괴 방식, 즉, 구조물 자체에 대하여 파손을 하거나 변경을 하지 않으면서, 구조물의 물리적 파라미터들을 유도해 내는 일이다. 이러한 정보는 다음을 위해 사용될 수 있다:> 언제 어떻게 자재들이 약화되는지, 그리고 노화 곡선이 어떻게 나오는지 알기 위하여;> 안전성 평가 및 개조 시뮬레이션을 위한 신뢰성 있는 수학적 모델을 생성하기 위하여;> 요구되는 조건들을 충족시키기 위한 디자인 변경에 사용되는 신뢰성 있는 수학적 모델을 생성하기 위하여.물리적인 파라미터들은 확인되어 실험적인 특성들과 계산된 특성들 간의 오차를 최소화한다. 공정을 관리하기 위한 전체 시스템은 PC상에 설치가 가능하다. 단 하나의 독립형 작업은 구조물에 대한 역학적 신호를 수집하는 것이다.혁신적인 사항:주요 혁신적인 사항은 다음과 같다:완전한 통합: Windows 기반의 PC에서 작동하는 하나의 환경에 모든 모듈이 통합되어 있다.완벽한 유한 요소 라이브러리: 대부분의 엔지니어링 작업 시행과 관련한 모든 유한 요소들을 사용 가능하다: 트러스, 빔, 외장, 판재, 건재, 조인트, 방습재 등; 유체 구조 상호 관계가 포함되어 있다.업데이트가 가능한 파라미터 세트: 강성, 질량 및 방습 파라미터는 작업 중에 수정될 수 있다.복합 모드 분석: 진동의 주파수 및 형태는, 포인트 뎀퍼의 정확한 시뮬레이션을 포함한 방습 모델의 제한 조건에 관계없이 계산될 수 있다.데이터 수집 계획: 구조물 상에서의 센서의 수 및 그들의 위치는 실험 비용의 절감 및 데이터의 질을 향상시키기 위하여 최적화 된다.최신 신호 처리: 실험 데이터로부터의 모드 특성 추출은 가장 일반적인 실험의 형식으로 제공된다: 강제, 임의, 풀 엔 릴리즈, 충격.일반 용도의 가이드: 모델 생성의 모든 단계, 입력 정의, 런타임 공정 처리, 데이터 관리 및 보고 기능이 보장된다.고 성능 계산: 전체 공정을 병렬화하여 10배의 속도 향상을 얻기 위하여 데스크탑 PC를 위한 MPI 아키텍처가 도입되었다; HW 자원을 최적화하기 위한 작업 순서 계획이 가능하다.개방성: 제공된 코드 대신에 표준 FE 또는 신호 처리 코드가 삽입될 수 있다.주요 장점:해당 산업에 대한 이점(B.x)과 직접적으로 관련된 HISTRIDE의 기술적인 목표(O.x ) 들이 다음과 같이 나열되었다:O.1 HISTRIDE 공정을 지원하는 개방형 소프트웨어 환경에 대한 정의 및 상업용 소프트웨어 요소들에 대한 도입.B.1 사전 및 사후 처리 기능을 포함한 신뢰성 있고 일반 용도의 데이터 처리 및 모델링 소프트웨어를 통한 광범위한 산업용으로의 적용성 보장.O.2 복합 모드 분석 알고리즘의 개발 및 F.E. 코드의 업그레이드.B.2 국부적 손실 및 결함을 포함한 실제와 같은 구조물의 모델링을 가능하게 함.O.3 복합 모드 데이터 및 뎀핑 파라미터를 처리하기 위한 데이터 처리 및 모델 비교 공정의 연장.B.3 유럽의 관심이 집중되는 광범위한 실제 구조물들을 위한 측정 및 모델 추출을 가능하게 한다(다리, 댐, 산업 시설, 기념비 등).O.4 모델에 대한 민감성 검사 및 검증 시설의 제공.B.4 실험 장비 및 자원의 최적 배치를 가능하게 하여 구조물 확인 공정에서의 안정성을 극대화한다.O.5 HISTRIDE가 병렬 및 분산 계산을 가능하게 한다. 완벽한 확인 공정은 데이터의 수집 후 5일 이내에 수행 완료된다.B.5 산업의 요구를 충족시키기 위한 신뢰성 있는 모델에 대한 신속한 도출에 대한 조건들을 충족한다.O.6 일련의 실험 절차를 위한 최상의 방식을 설정한다.B.6 광범위한 응용분야를 가진 특정 문제 형식을 위한 일단의 실험 프로토콜을 사용 가능하게 한다O.7 시범적인 산업 실험 사례를 통한 데모.B.7 토목 및 건축 분야에서의 능력 및 소프트웨어의 정기적인 사용을 가능하게 하는 접근 방식의 유효성을 입증한다.