Smartphonebasierte Schwingungsmessung zur Beurteilung von Brückentragwerken

Um eine dauerhafte und genaue Überwachung von Ingenieurbauwerken zu gewährleisten, ist ein flächendeckendes Monitoring-System wünschenswert. Im vorliegenden Aufsatz wird untersucht, ob die Sensoren von Smartphones und Tablets (SPT) ausreichend für eine Schwingungsmessung sind. Die Auswertung bez. Systemparametern wie Eigenfrequenzen und Dämpfungskoeffizienten wird ebenfalls betrachtet. Mithilfe von Versuchen unter Laborbedingungen an einem Einfeldträger und Versuchen im Feld an einer Testbrücke auf dem Gelände der Universität der Bundeswehr wird die Anwendungstauglichkeit von Smartphones und Tablets betrachtet. Dabei wurden neben den Messungen mit SPT Referenzmessungen mit einem klassischen Schwingungsmesssystem durchgeführt. Die Signale und deren Auswertung werden untereinander verglichen und im Fall des Laborversuchs am Einfeldträger mit Modellwerten eines SDOF-Einmasseschwingers verglichen. Damit werden die prinzipielle Anwendungsmöglichkeit der SPT wie auch die Tauglichkeit der aufgezeichneten Signale zur Weiterverarbeitung zur Systemidentifikation dargestellt.

Smartphone-based vibration measurement for the assessment of bridge structures
In order to ensure permanent and accurate monitoring of engineering structures, an area-covering monitoring system is desirable. In this article, it is investigated whether the sensors of smartphones and tablets (SPT) are sufficient for vibration measurement. Evaluation in terms of system parameters such as natural frequencies and damping coefficients is also considered. With the help of tests under laboratory conditions on a single-span beam and tests in the field on a test bridge on the premises of the University of the German Armed Forces, the application suitability of smartphones and tablets is considered. In addition to the measurements with SPT, reference measurements were carried out with a classical vibration measurement system. The signals and their evaluation are compared with each other and, in the case of the laboratory test on the single-field beam, with model values of an SDOF single-mass vibrator. This demonstrates the principle application of the SPT, as well as the suitability of the recorded signals for further processing for system identification.