HMSC chap1

1. Health Monitoring 정리

• 4가지 과정
  • 작동, 환경 부하 확인(Identification)
  • 기계적 데미지 확인
  • 데미지의 증가 확인
  • 데미지의 축적에 따른 컴포넌트의 미래 성능 예측
• 하중이 물체에 작용하면 데미지를 보다 쉽게 확인 가능
• 데미지 축적은 컴포넌트의 응답을 변화->하중과 데미지는 계속해서 모니터링되어야 함
• Health Monitoring은 상황에 따라 이전 모델(priori model) 또는 데이터(data)에 더 기반될 수 있음
• CBM(Condition-based maintenance)에 사용될 수 있으며, 이를 통해 시스템의 ownership cost를 감소시킬 수 있음
• 결과를 제품 개발에도 확인할 수 있음.
• 센서는 수동형(passive) 또는 능동형(active)로 나뉨
  • 수동형은 보다 간단하지만 측정 variability에 취약
  • 능동형은 데미지를 보다 잘 찾고 정량화 가능
• 부하 분석(Damage identification)은 국부적인 지역의 추가적인 검사를 가능하게 할 수 있음
• 데미지 분석(Damage identification,Diagnosis)은 데미지를 찾고 정량화함
  • 신호처리 또는 특성추출이 이에 이용됨
• 데미지는 국부적, 또는 전체적일 수 있음
• 데미지 예측(Damage prediction, prognosis)는 데미지 법칙이 사용되어야 함
  • 모델 기반 방식은 물리적 법칙으로 데미지의 축적을 예측한다
  • 데이터 기반 방식은 경향성을 통해 데미지의 축적을 예측한다
• Health Monitoring과 NDT는 서로 보완적인 기술임
  • NDT는 offline이며 locally 사용됨
  • Health monitoring은 online이며 globally 사용됨
• Health monitoring은 구조적 시스템의 유지(maintenance)와 디자인과 제어(design and control)에 큰 영향을 줌

  Health Monitoring 고려 요소

  (1) 작동, 환경 부하는 매우 변동이 심하다(variable)

  • 부하가 바뀌면 NDT를 확용한 데미지 측정을 어렵게 만든다
  • 데미지의 증가 서로의 상호으로 복잡하다
  • 구조적 물질과 컴포넌트의 응답은 계속 변화하기 때문에 비선형 관계를 띈다

(2) 하중, 재료, 구조, 데미지, 파괴 모델은 불확실하다

• 새로운 물질에 대한 완벽한 사용 데이터베이스는 존재하지 않는다
• 이러한 분야의 불확실성은 진단 및 예측 정보를 어느정도 필요하게 하는 health management 불확실성을 불러일으킨다

(3) 디자인은 매우 또는 너무 안 보수적이다

• Health monitoring은 이러한 디자인에 도움을 줄 수 있다
• 시스템의 리스크 관리에 사용될 수 있다.

(4) 시스템은 서로 상호작용하는 컴포넌트로 연결되어 있다

• 제대로 분석하려면 한개 이상의 구조 물질이나 컴포넌트의 지식이 필요하다
• 상호작용에 불확실성은 시스템 성능의 변화를 야기할 수 있다.

(5) 예측하지 못한 변화가 시스템의 life cycle내에 발생할 수 있다

(6) 데미지는 측정,확인하기 힘든 지역에서도 일어날 수 있다

• 이를 확인하기 위한 구조적인 시스템의 해체는 성능을 더 악화시킬 수 있다.

Health Monitoring의 단계

• 모델링
• 측정
• 데이터 분석 및 예측