MONIT ›› Partnerzy ›› Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN

Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN

Kierownik zadania Prof. dr hab. Jan Holnicki – Szulc
Kontakt (022) 828 74 93
Link www.ippt.gov.pl
Zadania w projekcie
  • Dynamiczna waga kolejowa DWK
  • Dynamiczna waga drogowa DWD
  • System rejestracji dynamicznej odpowiedzi mostu MONIMOST.
  • Zintegrowany system TRANS-MONIT do monitorowania stanu technicznego kratownicowych mostów kolejowych i ważenia taboru kolejowego w ruchu
  • Budowa polowych stanowisk badawczych
  • Demonstracja systemu TRANS-MONIT poprzez testy na stanowiskach polowych
  • Nowe metody SHM wykrywania uszkodzeń materiałowych
Cel prac
  • System DWK ma identyfikować obciążenia przekazywane na tor od pociągu i monitorować ruch taboru kolejowego, system DWK ma być również częścią składową systemu TRANS-MONIT.
  • System DWD ma gromadzić i analizować dane o obciążeniu nawierzchni drogi i intensywności ruchu pojazdów.
  • System MONIMOST (hardware) jest rozproszonym układem sensorów piezoelektrycznych i stowarzyszonym układem elektronicznym wraz z bezprzewodową transmisją sygnałów pomiarowych
  • Opracowanie narzędzi numerycznych do obsługi systemu TRANS-MONIT służących do modelowania odpowiedzi dynamicznej mostu oraz identyfikacji defektów przez analizę odwrotną wraz z wizualizacją wyników
  • Wykonanie polowych stanowisk badawczych do monitorowania stanu technicznego konstrukcji mostu i ważenia w ruchu w transporcie drogowym i kolejowym
  • Demonstracja systemu TRANS-MONIT na oprzyrządowanym moście kolejowym przy wykorzystaniu: czujników, bezprzewodowej transmisji danych do centrum obliczeniowego, algorytmów do obróbki danych i wizualizacji wyników
  • Nowe metody SHM do wykrywania wad materiałowych opracowane w trakcie realizacji projektu
Aktualnie prowadzone prace Wszystkie prace związane z Projektem MONIT zostały zakończone.
Dotychczas osiągniete rezultaty
  • 1.1 Opracowanie koncepcji systemu DWK z wykorzystaniem czujników piezoelektrycznych
  • 1.2 Badania polowe demonstratora systemu DWK (hardware układu pomiarowego, algorytmy identyfikacji obciążenia)
  • 1.3 Testy systemu DWK – akwizycja danych, prace nad niezawodnością systemu
  • 1.4 Analiza danych pomiarowych zarejestrowanych przez system DWK oraz serwisowanie systemu
  • 2.1 Opracowanie koncepcji systemu DWD z wykorzystaniem czujników piezoelektrycznych
  • 2.2 Badania polowe demonstratora systemu DWD (hardware układu pomiarowego, algorytmy identyfikacji obciążenia)
  • 2.3 Testy systemu DWD – akwizycja danych, prace nad niezawodnością systemu
  • 2.4 Analiza danych pomiarowych zarejestrowanych przez system DWD oraz serwisowanie systemu
  • 3.1 Opracowanie koncepcji instalacji czujników piezoelektrycznych na moście oraz bezprzewodowej transmisji danych pomiarowych
  • 3.2 Opracowanie układów elektronicznych do bezprzewodowej transmisji danych
  • 3.3 Instalacja układów do bezprzewodowej transmisji danych w terenie
  • 3.4 Testowanie układów do bezprzewodowej transmisji danych w terenie
  • 3.5 Weryfikacja działania elementów sytemu zainstalowanych na obiekcie
  • 4.1 Opracowanie koncepcji zintegrowanego systemu ważenia taboru kolejowego w ruchu i monitorowania stanu technicznego kratownicowych mostów kolejowych
  • 4.2 Budowa modelu numerycznego mostu kolejowego
  • 4.3 Opracowanie narzędzi numerycznych do identyfikacji utraty sztywności konstrukcji mostu
  • 4.4 Opracowanie narzędzi numerycznych do wizualizacji parametrów systemów SHM
  • 4.5 Rozwój nowych algorytmów identyfikacji defektów
  • 4.6 Wykonanie demonstratorów (urządzeń) do generowania zaprojektowanych impulsowych i harmonicznych obciążeń
  • 4.7 Wykonanie powłokowego modelu numerycznego mostu kolejowego w Nieporęcie: analiza modalna i symulacja drgań pod wpływem obciążeń udarowych i ruchomych
  • 4.8 Analiza porównawcza zarejestrowanych i symulowanych drgań mostu (Nieporęt)
  • 5.1 Instalacja czujników pomiarowych wraz z osprzętem na moście kolejowym
  • 5.2 Oprzyrządowanie mostu kolejowego w Nieporęcie
  • 5.3 Budowa elementów wagi drogowej w Łomiankach
  • 5.4 Przygotowanie nowych stanowisk polowych DWD/DWK ukierunkowanych na niezawodną pracę w warunkach eksploatacyjnych z uwzględnieniem oddziaływań środowiskowych
  • 5.5 Oprzyrządowanie wybranego fragmentu konstrukcji stadionu Legii oraz monitorowanie oddziaływań środowiskowych i obciążeń tłumem na konstrukcję
  • 6.1 Demonstrator wagi kolejowej zainstalowanej przed wjazdem na most Średnicowy w Warszawie
  • 6.2 Wykonanie animacji przejazdu pociągu przez most i deformacji tego mostu na podstawie uprzednio zważonych składów pociągu
  • 6.3 Wykonanie demonstratora wagi drogowej (Łomianki, ul. Brukowa), analiza danych pomiarowych, serwisowanie
  • 7.1 Opracowanie koncepcji identyfikacji spękań w masywnych konstrukcjach betonowych
  • 7.2 Opracowanie narzędzi numerycznych do identyfikacji spękań w konstrukcjach betonowych
  • 7.3 Opracowanie nowej metody SHM wykrywania uszkodzeń materiałowych bazującej na monitorowaniu optycznym odpowiedzi dynamicznej obiektu
  • 7.4 Opracowanie narzędzi numerycznych do identyfikacji tłumienia w podporach konstrukcyjnych
  • 7.5 Opracowanie technologii wykonania systemu ELGRID i przeprowadzenie testów
  • 7.6 Rejestracja i analiza danych pomiarowych rejestrowanych przez system ELDRID
Publikacje i raporty

Publikacje w czasopismach

  • [1] Zhang Q., Jankowski L., Duan Z. (2010) Simultaneous identification of moving masses and structural damage, Structural and Multidisciplinary Optimization, vol. 42, no. 6, pp. 907-922.
  • [2] Kołakowski P., Szelążek J., Sekuła K., Świercz A., Mizerski K., Gutkiewicz P. (2011) Structural health monitoring of a railway truss bridge using vibration-based and ultrasonic methods, Smart Materials and Structures, vol. 20, no. 3, 035016 (10pp), doi:10.1088/0964-1726/20/3/03.
  • [3] Zhang Q., Duan Z., Jankowski Ł., Wang F. (2011) Experimental validation of a fast dynamic load identification method based on load shape function (in Chinese), Journal of Vibration and Shock 30(9), 6 pages.
  • [4] Zhang Q., Duan Z., Jankowski Ł. (2011) Moving mass identification of vehicle-bridge coupled system based on virtual distortion method (in Chinese), Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics 43(3), 2011, pp. 598-610.
  • [5] Orłowska A., Kołakowski P., and Holnicki-Szulc J. (2011) Detecting delamination zones in composites by embedded electrical grid and thermographic methods, Smart Mater. Struct. 20 105009 (9pp), doi:10.1088/0964-1726/20/10/105009.
  • [6] +Q. Zhang, Z. Duan, Ł. Jankowski, Parameter identification of moving vehicles considering road roughness of bridge (in Chinese), Journal of Vibration Engineering 25(2), 2012, pp. 146-153.
  • [7] J. Hou, Ł. Jankowski, J. Ou, Experimental study of the substructure isolation method for local health monitoring, Structural Control & Health Monitoring 19(4), 2012, pp. 491-510. doi:10.1002/stc.443.
  • [8] K. Sekuła, C. Graczykowski, J. Holnicki-Szulc, On-line impact load identification Shock and Vibration, 2012, DOI: 10.3233/SAV-2012-0.
  • [9] Sala D., Pawłowski P., Kołakowski P., Świercz A., Sekuła K., Monimost - Integrated SHM system for railway truss bridges, 2012, Key Engineering Materials, 518, pp. 211-216.
  • [10] Sekuła K., Świercz A. Weigh-in-motion system testing, 2012, Key Engineering Materials, 518 , pp. 428-436.

Publikacje konferencyjne

  • [1] Kolakowski P., Orlowska A., Sekula K., Swiercz A., Sala D. (2009) Two-year Monitoring Campaign of a Railway Truss Bridge, 3rd International Conference on Experimental Vibration Analysis for Civil Engineering Structures – EVACES'09, 14-16 October, Wroclaw, Poland.
  • [2] Mroz M., Kolakowski P., Swiercz A., Holnicki J. (2009) Model-based Identification of Structural Parameters using Strain Measurements – Simulation and Experiment, 3rd International Conference on Experimental Vibration Analysis for Civil Engineering Structures – EVACES'09, 14-16 October, Wroclaw, Poland.
  • [3] Sala D., Pawlowski P., Motylewski J., Kolakowski P. (2009) Wireless Transmission System for a Bridge Application, 3rd International Conference on Experimental Vibration Analysis for Civil Engineering Structures – EVACES'09, 14-16 October, Wroclaw, Poland.
  • [4] Kolakowski P., Sekula K., Swiercz A., Orlowska A., Sala D. (2009) Weighing of trains in motion as a part of health monitoring system for a railway bridge, 4th ECCOMAS Thematic Conference on Smart Structures and Materials – SMART'09, 13-15 July, Porto, Portugal.
  • [5] OrlowskaA., Kolakowski P. (2009) On-line identification of delamination – simulation and experiment, 4th ECCOMAS Thematic Conference on Smart Structures and Materials – SMART'09, 13-15 July, Porto, Portugal.
  • [6] Sekuła K., Świercz A., Kołakowski P. (2010) System ważenia w ruchu w transporcie drogowym, prezentacja, Konferencja Wydziału Transportu Politechniki Warszawskiej TRANSPORT XXI w., 21-24 września, Białowieża (streszczenie).
  • [7] Kołakowski P., Sekuła K., Świercz A. (2010) System ważenia w ruchu w transporcie kolejowym, prezentacja, Konferencja Wydziału Transportu Politechniki Warszawskiej TRANSPORT XXI w., 21-24 września, Białowieża (streszczenie).
  • [8] Kołakowski P., Sekuła K. (2010) Identification of Dynamic Loads Generated by Trains in Motion Using Piezoelectric Sensors, (plakat naukowy) International Conference on Noise and Vibration Engineering ISMA 2010, 20-22 września, Leuven, Belgium.
  • [9] Świercz A., Kołakowski P., Holnicki-Szulc J. (2010) Monitorowanie postępującego rozwoju stref plastycznych w konstrukcjach szkieletowych, Konferencja Naukowa Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN oraz Komitetu Nauki PZiTB, 19-24 września, Krynica.
  • [10] Mróz M., Jankowski L., Holnicki-Szulc J. (2010) VDM-based identification of localized, damage induced damping, European Workshop on Structural Health Monitoring –EWSHM'10, 29.06- 02.07, Sorrento, Italy.
  • [11] Zhang Q., Jankowski L., Duan Z. (2010) Fast identification of loads and damages using a limited number of sensors, European Workshop on Structural Health Monitoring - EWSHM'10, 29.06- 02.07, Sorrento, Italy.
  • [12] Hou J., Jankowski L., Ou J. (2010) Substructural damage identification using time series of local measured response, 5th World Conference on Structural Control and Monitoring - WCSCM'10, July 12-14, Tokyo, Japan.
  • [13] Hou J., Jankowski L., Ou J. (2010) Substructure isolation and identification using FFT of measured local responses, European Workshop on Structural Health Monitoring - EWSHM'10, 29.06- 02.07, Sorrento, Italy.
  • [14] Hou J., Jankowski Ł., Ou J., Substructural damage identification using Local Primary Frequency, 11th Int. Symposium on Structural Engineering (ISSE 11th), 18-20 December 2010, Guangzhou, China.
  • [15] Sala D., Pawlowski P., Kolakowski P. (2010) Wireless transmission system dedicated to SHM of railway infrastructure, European Workshop on Structural Health Monitoring – EWSHM'10, 29 June - 2 July, Sorrento, Italy.
  • [16] Sala D., Kołakowski P. (2010) Precise detection of leak in closed-loop water distribution networks at steady-state flow, Proc. of the IMEKO TC 10 – 11th Workshop of Smart Diagnostics of Structures, 18-20 October, Krakow, Poland.
  • [17] Świercz A., Kołakowski P., Holnicki-Szulc J. (2010) Sensitivity-based Structural Health Monitoring of Skeletal Structures, Proc. of the IMEKO TC 10 – 11th Workshop of Smart Diagnostics of Structures, 18-20 October, Krakow, Poland.
  • [18] Malesa M., Szczepanek D., Kujawinska M., Swiercz A., Kolakowski P. (2010) Monitoring of civil engineering structures using Digital Image Correlation technique, ICEM14, 14th International Conference on Experimental Mechanics, 4-9 July, Poitiers, France.
  • [19] Świercz A., Kołakowski P., Holnicki-Szulc J. (2011) Damage identification in structural joints using the Virtual Distortion Method, 5th ECCOMAS Thematic Conference on Smart Structures and Materials – SMART’11, 6-8 July, Saarbrucken, Germany.
  • [20] Graczykowski C., Sekuła K., Holnicki-Szulc J. (2011) Real-Time Identification of Impact Load Parameters Proc. of the 5th ECCOMAS Thematic Conference on Smart Structures and Materials – SMART'11, 6-8 July, Saarbruecken, Germany.
  • [21] Kołakowski P., Sala D., Pawłowski P., Świercz A., Sekuła K. (2011) Implementation of SHM system for a railway truss bridge, 8th Int. Conf. on Structural Dynamics EURODYN 2011, 4-6 July, Leuven, Belgium.
  • [22] Motylewski J., Rak M., Pawłowski P. (2011) Badania wibroakustyczne wpływu pracy udarowych maszyn do fundamentowania specjalistycznego na otaczające obiekty, XXXVIII Ogólnopolskie Sympozjum – Diagnostyka Maszyn, 28 luty – 4 marzec, Wisła.
  • [23] Sala D., Kolakowski P. (2011) Identification of leaks in closed-loop water distribution networks using the virtual distortion method, 11th International Conference on Computing and Control for the Water Industry – CCWI 2011, 5-7 September, Exeter, England.
  • [24] J.Hou, Ł. Jankowski, J. Ou (2011) Local damage identification in frequency domain based on substructure isolation method, The 6th International Workshop on Advanced Smart Materials and Smart Structures Technology – ANCRiSST2011, 25-26 July, Dalian, China.
  • [25] Świercz A., Kołakowski P., Holnicki-Szulc J. (2011) Monitoring of progressive collapse of skeletal structures, Journal of Physics: Conference Series, The 9th International Conference on Damage Assessment of Structures – DAMAS’11, 11-13 July, Oxford, UK, vol. 305, no. 1, 012133.
  • [26] J. Hou, Ł. Jankowski, J. Ou, Online local structural health monitoring using the substructure isolation method, 38th Solid Mechanics Conf. (SolMech'2012), 27-31 August 2012, Warsaw, Poland (rozszerzony abstrakt konferencyjny,2 strony).
  • [27] J. Hou, Ł. Jankowski, J. Ou, Substructure Isolation Method for online local damage identification using time series, 6th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM 2012), 3-6 July 2012, Dresden, Germany, pp. 1631-1638.
  • [28] J. Hou, Ł. Jankowski, J. Ou, Large substructure identification using substructure isolation method, Proc. of SPIE 8345, 83453V, 2012. doi: 10.1117/12.915102
  • [29] A. Świercz, P. Kołakowski, J. Holnicki-Szulc, Impact-Load-Based Damage Identification in Joints of Skeletal Structures, 6th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM 2012), 3-6 July 2012, Dresden, Germany, pp. 841-848.
  • [30] P. Kołakowski, K. Sekuła, P. Pawłowski, D. Sala, A. Świercz, Monitoring of Railway Traffic as a Part of Integrated SHM System, 6th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM 2012), 3-6 July 2012, Dresden, Germany, pp. 1395-1400.
  • [31] M. Michajłow, R.Konowrocki, T. Szolc, Vibration Control of the Rotating Machine Geared Drive System Using Linear Actuators with the Magneto-Rheological Fluid, in: XXV Symposium: Vibrations in Physical Systems, ed. by C. Cempel and M.W. Dobry, 15-19 May 2012.
  • [32] A. Pregowska, R.Konowrocki, T. Szolc, Experimental Veri…cation of the Semi-Active Control Concepts for Torsional Vibrations of the Electro-Mechanical System Using Rotary Magneto-Rheological Actuators, in: XXV Symposium: Vibrations in Physical Systems, ed. by C. Cempel and M.W. Dobry, 15-19 May 2012.
  • [33] J. Holnicki-Szulc, C. Graczykowski, J. Grzędziński, G. Mikułowski, A. Mróz, P. Pawłowski, R. Wiszowaty, Adaptive Impact Absorption -- the concept, simulations and potential application, 4th International Conference on Protection of Structures against Hazards, Singapore, 2012.

Raporty

  • [1] W. Szała, Opracowanie bezprzewodowego systemu transmisji sygnałów pomiarowych dla wagi kolejowej DWK oraz opracowanie systemu przesyłania danych pomiarowych ze stanowiska polowego do Internetu dla wagi kolejowej DWK (zadanie I). Opracowanie programów do obsługi użytkownika dla systemu DWK (zadanie II), Contec sj., grudzień 2009.
  • [2] W. Szała, Dobór piezoelektrycznych czujników odkształcenia systemu MONIT wraz z opracowaniem technologii montażu do elementów konstrukcyjnych mostu. Opracowanie technologii bezprzewodowej transmisji danych wraz z systemem akwizycji i układem autonomicznego zasilania dla systemu MONIT (zadanie V), Contec sj., sierpień 2010.
  • [3] W. Rogożnicki, Wykonanie demonstratorów do generowania obciążeń impulsowych i przeprowadzenie testów polowych (etap I), Estyma Wiesław Rogożnicki, czerwiec 2011.
  • [4] W. Rogożnicki, Wykonanie demonstratorów do generowania obciążeń impulsowych i przeprowadzenie testów polowych (etap II), Estyma Wiesław Rogożnicki, październik 2011.
  • [5] W. Szała, Opracowanie bezprzewodowego systemu transmisji sygnałów pomiarowych dla wagi DWD oraz opracowanie systemu przesyłania danych pomiarowych ze stanowiska polowego do Internetu dla wagi DWD (zadanie III). Opracowanie programów do obsługi użytkownika dla systemu DWD (zadanie IV), Contec sj., czerwiec 2011.
  • [6] W. Szała, Opracowanie programów do obsługi użytkownika dla systemów DWD, DWK, MONIT (zadanie VI), Contec sj., wrzesień 2011.
  • [7] J. Klimkowski, Opracowanie technologii, wykonanie oraz instalacja układu pomiarowego do ważenia pojazdów szynowych w ruchu kolejowym (etap I), TELIUM J. Klimkowski, D. Warowny s.c., październik 2012.
  • [8] J. Klimkowski, Opracowanie technologii, wykonanie oraz instalacja układu pomiarowego do ważenia pojazdów szynowych w ruchu kolejowym (etap II), TELIUM J. Klimkowski, D. Warowny s.c., grudzień 2012.
  • [9] P. Kołakowski, Opracowanie technologii do dynamicznej wagi drogowej i wykonanie demonstratora do pomiarów obciążeń w ruchu drogowym (etap I), Adaptronica sp. z o.o., październik 2012.
  • [10] P. Kołakowski, Opracowanie technologii do dynamicznej wagi drogowej i wykonanie demonstratora do pomiarów obciążeń w ruchu drogowym (etap II), Adaptronica sp. z o.o., grudzień 2012.
  • [11] P. Kołakowski, Opracowanie technologii wytwarzania innowacyjnego system ELGRID do wykrywania spękań w konstrukcjach betonowych (etap I), Adaptronica sp. z o.o., kwiecień 2012.
  • [12] P. Kołakowski, Opracowanie technologii wytwarzania innowacyjnego system ELGRID do wykrywania spękań w konstrukcjach betonowych (etap II), Adaptronica sp. z o.o., sierpień 2012.
  • [13] P. Kołakowski, Opracowanie technologii wytwarzania innowacyjnego system ELGRID do wykrywania spękań w konstrukcjach betonowych (etap III), Adaptronica sp. z o.o., listopad 2012.
  • [14] W. Rogożnicki, Wykonanie demonstratorów do generowania obciążeń impulsowych i przeprowadzenie testów polowych (etap III), Estyma Wiesław Rogożnicki, październik 2012.

Prace magisterskie

  • [1] R Król, Obliczenia konstrukcji z uwzglednieniem pekniec za pomoca metody elementów skonczonych, praca dyplomowa, Wydział Mechaniczny, Politechnika Radomska, 2010.

Rozprawy doktorskie

  • [1] Zhang Q., Dynamic load and structural damage identification using Virtual Distortion Method, 2010, Harbin Institute of Technology, School of Civil Engineering (Promotorzy: prof. Duan Zhongdong, dr inż. Łukasz Jankowski)
  • [2] J. Hou, Model updating based on substructure isolation methods, 2010, Harbin Institute of Technology, School of Civil Engineering (Promotorzy: prof. Jinping Ou, dr inż. Łukasz Jankowski)
  • [3] M. Kokot, Damage Identification in Electrical Network for Structural Health Monitoring, 2011, IPPT PAN (Promotor: prof. Jan Holnicki-Szulc).
  • [4] K. Sekuła, Real-Time Dynamic Load Identification, 2011, IPPT PAN (Promotor: prof. Jan Holnicki-Szulc).
  • [5] P. Pawłowski, Systemy adaptacyjnej absorpcji obciążeń udarowych – identyfikacja udaru, sterowanie absorberów, dyssypacja energii, 2011, IPPT PAN (Promotor: prof. Jan Holnicki-Szulc).
  • [6] C. Graczykowski, In†atable Structures for Adaptive Impact Absorption, PhD thesis, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, 2011.

Rozprawy habilitacyjne

  • [1] P. Kołakowski, Cykl artykułów poświęconych monitorowaniu stanu technicznego konstrukcji (w recenzji)
  • [2] Ł. Jankowski, Load identification for structural health monitoring, IPPT Reports on Fundamental Technological Research 2012 (254 pages), (praca habilitacyjna w recenzji).

Zastrzeżenia patentowe

  • [1] M. Kokot, J. Holnicki-Szulc, Sposób monitorowania uszkodzeń w elementach konstrukcji i czujnik uszkodzeń w elementach konstrukcji, P.390193, 2009.
  • [2] A. Świercz, J. Holnicki-Szulc, P. Kołakowski, Sposób wyznaczania obciążeń w górotworze, P.397310, 2011.
  • [3] A. Świercz, G. Mikułowski, C. Graczykowski, R. Wiszowaty, J. Holnicki-Szulc, P. Kołakowski, Sposób generowania wstępnie zaprojektowanego udarowego obciążenia konstrukcji oraz urządzenia do generowania wstępnie zaprojektowanego udarowego obciążenia konstrukcji, P.397312, 2011.

 

il

pw

mchtr

agh

simr

imp

tr

ippt