Remote Structural Infrasound: Case Studies of Real-Time Infrastructure System Monitoring

Abstract

Infrastructure in the continental United States is often used beyond its design life due to budgetary constraints and logistical hurdles. New structural health monitoring techniques have been developed to mitigate the increasingly constrained resources available by identifying the potential need to repair and retrofit aging infrastructure from modal signatures. Large structures, such as bridges and dams, emit infrasound (acoustic energy below that of human perception) at their natural modes of vibration, which can be related to structural health and capacity; this infrasonic energy can propagate tens of kilometers from the infrastructure. Currently, the determination of structural health requires intensive hands-on measurements of individual elements at repeated intervals. Persistent, remote infrasound assessment provides a method for standoff assessment of the modal behavior of structures for structural health monitoring and damage assessment. Case studies and demonstrations of this technology are presented for water control infrastructure systems, transportation infrastructure systems, and riverine infrastructure systems.

Засади Зниження Рівнів Низькочастотного Звуку Та Інфразвуку У Виробничих Та Побутових Умовах

“…Цим факторам приділяється недостатньо уваги через їх менше сприйняття органами слуху або несприйняття інфразвукових коливань. В той же час вони несприятливо впливають на здоров'я та самопочуття людини, що підтверджено низкою сучасних гігієнічних досліджень [1,2]. Тому низькочастотний звук та інфразвук потребує нормування за амплітудними значеннями [3].…”

Дослідження Рівнів Інфразвуку У Навчальних Приміщеннях Та Визначення Умов Їх Нормалізації

“…Аналіз останніх досліджень і публікацій свідчить, що значна кількість зарубіжних та вітчизняних наукових досліджень присвячена питанням джерел випромінювання інфразвуку, закономірностей його поширення і взаємодії в різних середовищах, будівлях і конструкціях, шкідливого впливу на людський організм, у тому числі у виробничих умовах, способів і засобів нормалізації інфразвуку [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20].…”

Airborne Infrasound Makes a Splash

“…Chief among these are chemical and nuclear explosions (Pilger, Gaebler et al., 2021; Stevens et al., 2002), rocket launches (Pilger, Hupe et al., 2021) and supersonic aircraft (Le Pichon et al., 2002), which may create sounds that travel thousands of kilometers. More localized sources include wind turbines (Marcillo et al., 2015), dams (McKenna et al., 2021), bridges (Donn et al., 1974; Whitlow et al., 2019), and general urban activity (Bird et al., 2021; McComas et al., 2018).…”