11. A Review of Structural Health Monitoring and Damage Detection Techniques in Frames and Bridges

Strukturelle Gesundheitsüberwachung und Schadenserkennung sind von entscheidender Bedeutung für die Aufrechterhaltung der Integrität und Sicherheit kritischer Infrastrukturen wie Rahmen und Brücken. Dieses Kapitel untersucht eine breite Palette von Techniken, von traditionellen Inspektionsmethoden bis hin zu fortgeschrittener Signalverarbeitung und maschinellem Lernen. Schlüsselthemen sind der Einsatz von Hilbert-Transformationen zur Analyse nicht stationärer Signale, Signaltransformationsmethoden wie kontinuierliche Wellenlängentransformationen und die Anwendung von Schwingungsmodi zur Identifizierung struktureller Schäden. Das Kapitel befasst sich auch mit innovativen Ansätzen wie Energieentropie, modaler Belastungsenergie und Interferenzverteilung, die jeweils einzigartige Vorteile bei der Erkennung und Lokalisierung struktureller Schäden bieten. Praxisbeispiele und Fallstudien veranschaulichen die Effektivität dieser Methoden in realen Szenarien und geben Einblicke in ihre Umsetzung und die Herausforderungen, vor denen sie stehen. Darüber hinaus wird in diesem Kapitel der Einsatz von Strukturreglern und fortschrittlichen Signalverarbeitungstechniken wie der Contourlet-Transformation diskutiert, die die Präzision und Zuverlässigkeit der Schadenserkennung verbessern. Durch den Vergleich der Stärken und Schwächen der einzelnen Methoden bietet dieses Kapitel einen umfassenden Leitfaden zur Auswahl der am besten geeigneten Techniken für unterschiedliche strukturelle Gesundheitsüberwachungsbedürfnisse, um die Langlebigkeit und Sicherheit lebenswichtiger Infrastruktur zu gewährleisten.