Пошук дефектів й оцінка поточного стану інженерних споруд за допомогою георадарів (оглядова стаття. Частина II)
Анотація
Актуальність. Розвиток технічних засобів неруйнівного контролю та дистанційного зондування є важливим практичним завданням. Це пов'язано в першу чергу з тим, що сучасні засоби неруйнівного контролю відкривають широкі можливості впровадження нових технологій і підвищення економічної ефективності заходів по обслуговуванню різних технічних і будівельних об'єктів при відносно невеликій собівартості проведення таких робіт. Важливе значення в зв'язку з цим набуває і розвиток обчислювальних алгоритмів обробки первинних даних і програмних продуктів для подальшої інтерпретації отриманих результатів за допомогою систем комп'ютерної інженерії.
Мета роботи - огляд технічних засобів, методів обробки сигналів і деяких комп'ютерно орієнтованих інженерних систем для вирішення завдань виявлення різних дефектів в інженерних спорудах і будівельних конструкціях.
Матеріали та методи. В роботі наведено короткий огляд методів обробки первинних наборів даних, отриманих за допомогою імпульсних георадарів. На наступному етапі обробка здійснюється за допомогою програми GeoVizy. Нарешті, основна увага в роботі приділена аналізу можливостей сучасних засобів комп'ютерної інженерії. Також використані чисельно - аналітичні методи сучасної теорії дифракції та методи аналізу сигналів в просторово часовій області.
Результати. Основу результатів складають не тільки наукові статті, а й аналіз можливостей сучасних систем комп'ютерного моделювання, а також деякі математичні моделі, отримані автором.
Висновки. Представлені в статті результати дозволяють говорити про започаткування нового напрямку в наукових дослідженнях. Цей напрямок може бути визначено як комбінований багато-параметричний аналіз. Метою даного напрямку є проведення досліджень різних взаємопов'язаних процесів в технічних конструкціях за допомогою методів математичної фізики при об'єднанні не тільки аналізу їх взаємодії з полями різної фізичної природи, але і відповідних моделей з різних областей математичної фізики. Значимість отриманих результатів складається не тільки з нових моделей обробки та інтерпретації даних, а й з перспектив подальшого прогресу в галузі технічних засобів контролю і діагностики.
Завантаження
Посилання
Batrakov DO. Algorithms for searching defects in engineering structures using GPR (Review article, Part I) Visnyk of V.N. Karazin Kharkiv National University. “Radiophysics and Electronics”. 2019;31:16-26. [In Russian] DOI: https://doi.org/10.26565/2311-0872-2019-31-02.
Batrakova AG. Methodology for monitoring non-rigid road pavements with the use of ground-penetrating radar technologies [dis. ... doctor tech. Sciences: 05.22.11 - Highways and airfields]. – Kharkov; 2014. 397 p. [In Russian]
DSTU-NBV.1.2-18: 2016 Nastanova for routine maintenance and assessment of technical conditions. [In Ukrainian].
Chukanova Natalya Petrivna. Improvement of organizational and technological solutions for monitoring the technical condition of old buildings. Abstract of the dissertation for the degree of candidate of technical sciences. 05.23.08 - technology and organization of industrial and civil construction, Kharkiv, 2020. [In Ukrainian]. http://kstuca.kharkov.ua/wp-content/uploads/2020/03/ chukanova_ avtoreferat. pdf
Flanagan R, Jewell C, Norman G. Whole life appraisal for construction. John Wiley and Sons; 2005. 182 p.
Core Competencies for Federal Facilities Asset Management Through 2020: Transformational Strategies / National Research Council (U.S., 2008. – [Electronic resource]. – Available at: http://www.nap.edu/openbook.php? record_id=12049.
Batrakov DO, Antyufeyeva MS, Antyufeyev AV, Batrakova AG. GPR data processing for evaluation of the subsurface cracks in road pavements. 2017 9th International Workshop on Advanced Ground Penetrating Radar (IWAGPR); 2017, Edinbourg, Scotland, IEEE Conference Publications; p. 1-6. http://ieeexplore.ieee.org/document/7996072/
Batrakov DO, Antyufeeva MS, Batrakova AG, Antyufeev AV, Fan Haotsze. Application of GPR for identification of subsurface defects in road surfaces. Visnyk of V.N. Karazin Kharkiv National University. “Radiophysics and Electronics”. 2017;26:17-23. [In Russian].
Batrakov DO, Antyufeeva MS, He Ylun, Batrakova AG, Chen Dongbo. Detection of cylindrical inhomogeneity in a layered medium. Visnyk of V.N. Karazin Kharkiv National University. “Radiophysics and Electronics”. 2017;27:17-23. [In Russian].
Batrakova AG, Urdzik SM, Batrakov DO. Modeling and assessment of the condition of pavements with through cracks in the pavement. HNADU Bulletin: Sb. scientific. tr. 2019;85:48-58. ISSN: 2219-5548 [In Russian].
Batrakova AG, Batrakov DO, Antyufeyeva MS. Pavement deterioration model based on GPR datasets. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, [S.l.]. 2018;17(1):55-71. ISSN 2449-769X. Available at: <>. Date accessed: 19 Apr. 2018. doi: http://dx.doi.org/10.7409/rabdim.018.004
Batrakova AG, Urdzik SM, Batrakov DO. Dynamic and econometric models for predicting the state of highways Vestnik KhNADU: Sb. scientific. tr. 2019;85:59-65. ISSN: 2219-5548 [In Russian].
Batrakova AG, Protsyuk VO. Algorithm for assessing the quality of the ground bed according to the results of georadiolocation coverage. HNADU Bulletin: Sat. scientific. tr. 2016;72:157-161. ISSN: 2219-5548 [In Russian].
Batrakov DO. Radiophysical Methods for solving problems of non-destructive testing and remote sensing in the frequency domain. Visnyk of V.N. Karazin Kharkiv National University. “Radiophysics and Electronics”. 2018;28:8-15. [In Russian]
Batrakov DO, U Diyun, Beloshenko KS, Antyufeeva MS, Batrakova AG. Comparative analysis of two algorithms for thickness measurement of plane-layered media using pulsed GPR. Visnyk of V.N. Karazin Kharkiv National University. “Radiophysics and Electronics”. 2018;28:16-23. [In Russian]
Batrakov DO, Beloshenko KS, Antyufeyeva MS, Batrakova AG, Urdzik S.. COMPARATIVE STUDY OF SIGNAL PROCESSING OF TWO UWB GPR ANTENNA UNITS. Telecommunications and Radio Engineering. 2019;78:109-116. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v78.i2.20
Batrakov DO, Antyufeyeva MS, Beloshenko KS, Batrakova AG, Troyanovsky VV. GPR Signals Processing for the Road Pavements Monitoring with the Weak Contrast Layers. Conference Paper, Proceedings of European Microwave Conference in Central Europe; May 13-15, 2019; Prague, Czech Republic; p. 390-393.
Batrakov DO, Antyufeyeva MS, Batrakova AG, Troyanovsky VV, Pilicheva MO. UWB Signal Processing for the Road Pavements Assessment. Conference Paper, Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON); 2019. p. 1-4. http://ukrcon.ieee.org.ua/program/ DOI: 10.1109/UKRCON.2019.8879866
Batrakova AG, Troyanovsky VV, Batrakov DO, Pilicheva MO, Skrypnyk NS. Prediction of the road pavement condition index using stochastic models. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 2020;19(3):225-242. DOI: 10.7409/rabdim.020.015, Published: 2020-09-30
Benny Raphael, Smith I.F.C. Fundamentals Computer-Aided Engineering. John Wiley &Sons. Paperback, 2003, 328 pages, ISBN-13 : 978-0471487159.
Batrakov DO. Radiophysical models of remote sensing and diagnostics. Lambert Academic Publishing, Düsseldorf, Germany; 2017. 309 p. ISBN: 978-620-2-09485-6.
Krzhizhanovskaya VV, Sun Shuyu. Simulation of Multiphysics Multiscale Systems: Introduction to the ICCS'2007 Workshop. Computational Science ICCS 2007, Springer Berlin Heidelberg; 2007; p. 755-761, doi:10.1007/978-3-540-72584-8_100, ISBN 9783540725831
Groen D, Zasada SJ, Coveney PV. Survey of Multiscale and Multiphysics Applications and Communities. 2012-08-31 arXiv:1208.6444 "COMSOL Modeling Software". COMSOL.com. Comsol, Inc. Retrieved 20 November 2015.
Martin Courtney. Multiphysics brings the real world into simulations. Eandt.theiet.org, Published Monday, March 16, 2015. p. 1-5.
Max Born, Emil Wolf. Principles of Optics (Sixth Edition), Pergamon; 1980, 891 p. ISBN 9780080264820, https://doi.org/10.1016/B978-0-08-026482-0.50001-3.
Karan Kumar, Pradhan Snehashish. Chakraverty. Finite Element Method. Computational Structural Mechanics, Static and Dynamic Behaviors; 2019. p. 25-28. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-815492-2.00010-1
Chari MVK, Salon SJ. Numerical Methods in Electromagnetism, Electromagnetism, The finite difference method; 2000. p. 105-141.
Roe PL. Approximate Riemann solvers, parameter vectors and difference schemes. J. of Comp. Physics. 1981;43:337-372.
Anderson WK, Thomas JL, van Leer B. Comparison of Finite Volume Flux Vector Splittings for the Euler Equations. AIAA J. 1986;24(9)1453-1460.
Kovenya VM, Chirkov DV. Methods of finite differences and finite volumes for solving problems of mathematical physics Textbook, Novosibirsk; 2013. p. 87. http://www.ict.nsc.ru/matmod/files/textbooks/KovenyaChirkov.pdf
Aleksandrov AV, Potapov VD. Fundamentals of the theory of elasticity and plasticity. - Moscov: Higher. Shk; 1990. 400 p.
