dc.contributor.author | Μακρής, Παύλος![]() |
el |
dc.contributor.author | Makris, Pavlos![]() |
en |
dc.date.accessioned | 2024-02-09T09:42:10Z | |
dc.date.available | 2024-02-09T09:42:10Z | |
dc.identifier.uri | https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/58824 | |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26520 | |
dc.rights | Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση 3.0 Ελλάδα | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/gr/ | * |
dc.subject | Bayesian | en |
dc.subject | Monte Carlo | en |
dc.subject | Sea state | en |
dc.subject | Sensor placement | en |
dc.subject | Stohastic | en |
dc.subject | Πλοίο | el |
dc.subject | Μεταλλική κατασκευή | el |
dc.subject | Στοχαστικό θαλάσσιο περιβάλλον | el |
dc.subject | Κατάσταση θάλασσας | el |
dc.subject | Κυματικό φάσμα | el |
dc.title | Detection of crack growth through strain sensing in marine structures | en |
heal.type | bachelorThesis | |
heal.classification | Structural Health Monitoring | en |
heal.classification | Fatigue Crack Growth | en |
heal.classification | Spectral fatigue analysis | en |
heal.classification | Finite Element | en |
heal.classification | Διάδοση ρωγμής | el |
heal.classification | Ocean Engineering | en |
heal.classification | Κόπωση | el |
heal.classification | Φασματική ανάλυση | el |
heal.classification | Πεπερασμένα στοιχεία | el |
heal.language | en | |
heal.access | free | |
heal.recordProvider | ntua | el |
heal.publicationDate | 2023-07-06 | |
heal.abstract | Cracks in ship and marine structures develop as early as the construction phase. Typically, these cracks may not immediately compromise the structural integrity of the vessel, but they have the potential to propagate when exposed to the marine environment. Presently, crack assessment primarily relies on the principles of preventive maintenance. However, this thesis is specifically dedicated to investigating fatigue cracks and aims to develop advanced tools that facilitate crack Structural Health Monitoring (SHM), enabling a shift towards predictive maintenance strategies. The first tool developed in this research is an innovative fatigue assessment methodology, which is the principal focus of this thesis. This tool combines spectral analysis and stochastic crack growth models by incorporating a state model, two methods not often combined in the industry. The proposed framework effectively models both the material uncertainties and the randomness in the experienced ocean waves encountered by the ship which is the main contributing factor to fatigue. In order to model all these uncertainties, the proposed method treats several physical parameters as random variables. Each realization of these variables, allows for the construction of a potential crack growth path. The obtained set of stochastic crack paths is further used in order to perform reliability estimations in the entire life cycle. The second tool aims to establish a methodology for formulating a surrogate model for a cracked structural element by employing the finite element method (FEM). The latter gives an accurate representation of the cracked structure, enabling effective and efficient sensor placement strategies, used within crack SHM systems. | en |
heal.abstract | Τα πλοία και οι θαλάσσιες κατασκευές γενικότερα εμφανίζουν ρωγμές αρκετά νωρίς στον κύκλο ζωής τους. Αν και αυτές οι ρωγμές δεν αποτελούν άμεση απειλή για την δομική ακεραιότητα της κατασκευής, όταν αλληλοεπιδρούν με το θαλάσσιο περιβάλλον κατά την λειτουργία του πλοίου, μπορούν να διαδοθούν θέτοντας σε κίνδυνο τη δομική ακεραιότητά τους. Ο τρόπος με τον οποίο αντιμετωπίζονται οι ρωγμές από την ναυτιλία είναι βασισμένος στην πρόληψη της αστοχίας. Η παρούσα διπλωματική, επικεντρώνεται σε ρωγμές λόγω κόπωσης, και στοχεύει να αναπτύξει εργαλεία που θα υποστηρίξουν ένα σύστημα παρακολούθησης της δομικής ακεραιότητας ρηγματωμένων κατασκευαστικών στοιχείων το οποίο πλέον θα στοχεύει στην πρόβλεψη της αστοχίας. Επιγραμματικά, το πρώτο εργαλείο που αναπτύχθηκε είναι μια καινοτόμα τεχνική μελέτης της κόπωσης, η οποία αποτελεί και το κύριο μέρος αυτής της διπλωματικής. Συγκεκριμένα, η τεχνική αυτή συνδιάζει την φασματική ανάλυση με στοχαστικά μοντέλα διάδωσης ρωγμών, μέσα από ένα διακριτοποιημένο στο χρόνο μοντέλο. Λαμβάνει υπόψην τόσο την αβεβαιότητα του υλικού όσο και αυτην που οφείλεται στην κοπωτική φόρτιση η οποία προέρχεται κυρίως από θαλάσσιους κυματισμούς, στοχαστικούς εκ φύσεως. Λόγω αυτών των αβεβαιοτήτων η μέθοδος αντιμετωπίζει ορισμένες από τις παραμέτρους του φυσικού προβλήματος ως τυχαίες μεταβλητές. Για διάφορες πραγματοποιήσεις αυτών, προκύπτει εν τέλει, ένα σύνολο από διαφορετικά σενάρια για την διάδοση της ρωγμής. Περαιτέρω στατιστική ανάλυση αυτών οδηγεί σε πιθανοθεωριτικές εκτιμήσεις για τον κύκλο ζωής της κατασκευής. Το δεύτερο εργαλείο επικεντρώνεται στην δημιουργία μας μεθοδολογίας κατασκευής υποκατάστατων μοντέλων για κατασκευαστικά στοιχεία με ρωγμές χρησιμοποιώντας την μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Τα μοντέλα αυτά υποστηρίζουν την διαδικασία επιλογής αρχιτεκτονικής για την τοποθέτηση αισθητηρων στα πλαίσια ενός συστήματος παρακολούθησης δομικής ακεραιότητας ρηγματωμένων κατασκευαστικών στοιχείων. | el |
heal.advisorName | Anyfantis, Konstantinos | en |
heal.advisorName | Ανυφαντής, Κωνσταντίνος | el |
heal.committeeMemberName | Georgiou, Ioannis | en |
heal.committeeMemberName | Zervaki, Anna | en |
heal.committeeMemberName | Γεωργίου, Ιωάννης | el |
heal.committeeMemberName | Ζερβάκη, Άννα | el |
heal.academicPublisher | Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θαλάσσιων Κατασκευών | el |
heal.academicPublisherID | ntua | |
heal.numberOfPages | 79 σ. | el |
heal.fullTextAvailability | false |
Οι παρακάτω άδειες σχετίζονται με αυτό το τεκμήριο: