Digital image correlation and Bayesian filtering in inverse analysis of structures = Korelacja obrazów cyfrowych i filtrowanie Bayesowskie w analizie odwrotnej konstrukcji / Marcin Tekieli, Marek Słoński ... więcej

Digital image correlation and Bayesian filtering in inverse analysis of structures = Korelacja obrazów cyfrowych i filtrowanie Bayesowskie w analizie odwrotnej konstrukcji / Marcin Tekieli, Marek Słoński // W: Recent advances in civil engineering : computational methods / ed. by Witold Cecot ; Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. – Kraków : Wydaw. PK, 2015. – (Monografia / Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Inżynieria Lądowa). – S. 111-124 : il. (w tym kolor.). – Bibliogr. 11 poz., Abstr., Streszcz. – Seria gł.: Monografia / Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, ISSN 0860-097X ; 481

This paper presents an application of two-dimensional digital image correlation (2D-DIC) method for measurement of structure displacements and Bayesian filtering algorithm for sequential identification ... więcej

This paper presents an application of two-dimensional digital image correlation (2D-DIC) method for measurement of structure displacements and Bayesian filtering algorithm for sequential identification of structure parameters. We apply 2D DIC method for measuring displacements of two structures: a real-life footbridge and a laboratory-scale aluminum frame and two structural components: a masonry wall and an aluminum plate with a circular hole. For inverse analysis in the sequential and statistical context, we use two Bayesian filtering algorithms: Kalman filtering (KF) and particle filtering (PF). The essence of our approach is to combine three numerical tools: 2D-DIC for structure deformation measurements, finite element method for structure deformation simulations and Bayesian filtering for sequential parametric estimation. The effectiveness of proposed approach is tested on a task of estimating concentrated load magnitude and position applied to the aluminum frame. The results of the inverse analysis confirm that our approach is able to identify both parameters of the loading with sufficient accuracy.

Artykuł przedstawia zastosowanie dwuwymiarowej metody korelacji obrazów cyfrowych (2D-DIC) do pomiarów przemieszczeń konstrukcji oraz algorytmu filtrowania Bayesowskiego do sekwencyjnej identyfikacji ... więcej

Artykuł przedstawia zastosowanie dwuwymiarowej metody korelacji obrazów cyfrowych (2D-DIC) do pomiarów przemieszczeń konstrukcji oraz algorytmu filtrowania Bayesowskiego do sekwencyjnej identyfikacji parametrów konstrukcji. Stosujemy metodę 2D-DIC do pomiarów przemieszczeń dwóch konstrukcji: kładki dla pieszych w skali naturalnej i ramy aluminiowej w skali laboratoryjnej oraz dwóch elementów konstrukcyjnych: ściany ceglanej i aluminiowej płytki z otworem kołowym. W analizie odwrotnej, w sekwencyjnym i statycznym kontekście stosujemy dwa algorytmy filtrowania Bayesowskiego: filtr Kalmana oraz filtrowanie cząsteczkowe. Istotą naszego podejścia jest kombinacja trzech narzędzi analizy numerycznej: metody 2D-DIC do pomiarów przemieszczeń, metody elementów skończonych do symulacji przemieszczeń konstrukcji oraz filtrowania Bayesowskiego do sekwencyjnej estymacji parametrów. Efektywność naszego podejścia jest testowana w zadaniu estymacji wielkości oraz położenia skupionej siły działającej na ramę aluminiową w skali laboratoryjnej. Otrzymane wyniki analizy odwrotnej potwierdzają, że nasze podejście jest w stanie zidentyfikować oba parametry z wystarczającą dokładnością. Dodatkowo, wyniki identyfikacji położenia skupionej siły są zgodne z wynikami uzyskanymi za pomocą klasycznego algorytmu genetycznego.