Tytuł:

Analiza defektów powierzchniowych wybranych obiektów budowlanych z wykorzystaniem technologii naziemnego skaningu laserowego : rozprawa doktorska

Tytuł odmienny:

Analysis of surface defects of selected building structures utilizing terrestrial laser scanning technology

Twórca:

Stalowska, Paulina

Współtwórca:

Suchocki, Czesław [Promotor] ; Janowski, Artur [Recenzja] ; Miśkiewicz, Mikołaj [Recenzja] ; Leń, Przemysław [Recenzja]

Temat:

skanery pomiarowe ; naziemne skanowanie laserowe ; fotogrametria ; detekcja defektów powierzchniowych ; analiza pęknięć ; łopaty turbin wiatrowych ; inżynieria i technika

Opis:

Monitoring stanu technicznego wszelkich obiektów budowlanych odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu ich trwałości i bezpieczeństwa. Nowoczesne technologie są nieustannie testowane pod kątem ich skuteczności w realizacji zadań i sprostaniu wyzwaniom stawianym przez branże takie jak inżynieria lądowa, energetyka i wiele innych. W ramach programu badawczego realizowanego w pracy doktorskiej skoncentrowano się na badaniach możliwości i ograniczeń technologii nieziemnego skaningu laserowego (TLS) w wykrywaniu i analizie zmian powierzchniowych wybranych obiektów budowlanych. W kontekście przeprowadzonych badań, zmiany powierzchniowe rozumiane są jako defekty powierzchni takie jak pęknięcia, ubytki i inne nieciągłości struktury powierzchniowej badanego obiektu. Wczesne wykrywanie defektów oraz monitorowanie stopnia ich degradacji jest niezwykle istotne, ponieważ umożliwia podjęcie działań naprawczych na wczesnym etapie. Dzięki szybkiej reakcji można zapobiec poważnym uszkodzeniom, zwiększyć bezpieczeństwo użytkowania oraz zminimalizować koszty związane z remontami i utrzymaniem obiektu. Badania zostały zrealizowane w dwóch głównych obszarach. Pierwszy etap programu badawczego koncentrował się na wykorzystaniu technologii TLS do detekcji i analizy pęknięć w powierzchni ścian obiektów budowlanych. Zbadano potencjał zarówno informacji geometrycznej, jak i radiometrycznej chmury punktów. Wyniki badań przeprowadzonych w ramach tego etapu zostały przedstawione w trzech publikacjach: P1, P2 i P3. Badania zaprezentowane w publikacji P1 pozwoliły na opracowanie metodyki pomiaru technologią TLS w kontekście detekcji pęknięć na powierzchniach ścian obiektów budowlanych, z uwzględnieniem parametrów technicznych skanera oraz warunków geometrycznych pomiaru, takich jak odległość od obiektu pomiarowego oraz kąt padania wiązki lasera. Testy przeprowadzono dla dwudziestu różnych warunków pomiarowych, dla których to uzyskano różną skuteczność. Szczegółowe analizy pozwoliły opracować wytyczne dotyczące optymalnych warunków pomiarowych do efektywnego wykrywania pęknięć. Kolejna część badań i weryfikacja opracowanej metodyki na rzeczywistych obiektach budowlanych potwierdziła jej poprawność. Publikacja P2 obejmuje udostępnienie danych uzyskanych w ramach badań przedstawionych w P1 w systemie Mendeley oraz raportu z przeprowadzonych badań. Jej celem jest upowszechnienie danych dla dalszych badań oraz umożliwienie analizy uzyskanych wyników. W ramach podjętej tematyki przeprowadzono także badania dodatkowe, które rozszerzyły wiedzę zdobytą w badaniach podstawowych przedstawionych w P1. Uzyskane wyniki badań uzupełniających zostały zaprezentowane w publikacji P3. Pierwsze z nich weryfikują możliwości zastosowania informacji radiometrycznej chmury punktów do detekcji rys. Drugie odnoszą się do wpływu warunków pomiarowych, takich jak odległość od obiektu i kąt padania wiązki lasera w płaszczyźnie pionowej, na jakość uzyskiwanych danych w kontekście detekcji pęknięć. Wyniki wskazały nowe możliwości, ale też ograniczenia technologii TLS, co pozwoliło na sformułowanie dodatkowych zaleceń dotyczących warunków pomiarowych dla efektywnej detekcji pęknięć. Drugi etap programu badawczego koncentrował się na zastosowaniu technologii TLS do wykrywania i identyfikacji zmian powierzchniowych łopat turbin wiatrowych. Badania skupiały się przede wszystkim na defektach najczęściej występujących na łopatach, takich jak pęknięcia, oznaki erozji oraz ubytki i przetarcia w powłoce. Defekty te mogą mieć istotny wpływ na obniżenie wydajności turbin ponieważ zakłócają ich aerodynamikę, co prowadzi do zmniejszenia wydajności produkcji energii. W ramach badania analizowano również czy doszło do uszkodzenia systemu ochrony odgromowej montowanego na łopatach.

Miejsce wydania:

Koszalin

Wydawca:

[s.n.]

Data:

2025

Typ:

rozprawa doktorska

Język:

pol

Prawa:

Biblioteka Politechniki Koszalińskiej

Prawa dostępu:

internet

Licencja:

Creative Commons BY-NC 4.0