Investigation of integration of sensory systems in structures via three-dimensional printing
Διερεύνηση της ενσωμάτωσης αισθητήριων συστημάτων σε δομές μέσω τρισδιάστατης εκτύπωσης
Keywords
3D Printing ; Sensors ; Structural health monitoring ; Sensory systems ; Wireless sensor networks ; Structure sensors ; Monument monitoring ; Τρισδιάστατη εκτύπωση ; Ασύρματα δίκτυα αισθητήρων ; Αισθητήρες ; Παρακολούθηση δομικής υγείαςAbstract
Three-dimensional printing is a technology that has been around for several decades. While in the beginning its usage was severely limited, in modern times it has evolved drastically and has been applied a number of different industries due to its advantages. There are a multitude of different methods that 3D printing may be used with, each better serving a variety of applications. One such application is the fabrication of sensory units. Sensor devices are built to be implemented onto a given structure or environment in order to take measurements of certain parameters regarding the target’s status. Sensors that monitor a structure’s health parameters, such as accelerometers and strain gauges among others, are being studied given the importance of structural health monitoring in our time. Methods and the advantages of 3D printing such structural sensors are being studied in order to be applied in structural sensory systems. Further study includes the integration of wireless sensory systems onto structures, including both modern buildings and historical monumental structures.
Abstract
Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι μια τεχνολογία που υπάρχει εδώ και αρκετές δεκαετίες. Ενώ στην αρχή η χρήση της ήταν αρκετά περιορισμένη, στη σύγχρονη εποχή εξελίχθηκε δραστικά και εφαρμόστηκε σε διάφορους κλάδους λόγω των πλεονεκτημάτων της. Υπάρχουν πολλές διαφορετικές μέθοδοι για την τρισδιάστατη εκτύπωση, καθεμία από τις οποίες εξυπηρετεί καλύτερα μια ποικιλία εφαρμογών. Μια τέτοια εφαρμογή είναι η κατασκευή αισθητηριακών μονάδων. Οι αιθητήρες αποτελούν συσκευές οι οποίες είναι κατασκευασμένες για να εφαρμόζονται σε μια δομή ή περιβάλλον, προκειμένου να λαμβάνονται μετρήσεις ορισμένων παραμέτρων σχετικά με την κατάσταση του συγκεκριμένου στοιχείου. Αισθητήρες που παρακολουθούν τις παραμέτρους υγείας μιας δομής, όπως επιταχυνσιόμετρα και μετρητές καταπόνησης μεταξύ άλλων, μελετώνται με βάση τη σημασία της δομικής παρακολούθησης στην εποχή μας. Οι μέθοδοι και τα πλεονεκτήματα της τρισδιάστατης εκτύπωσης τέτοιων δομικών αισθητήρων μελετώνται προκειμένου να εφαρμοστούν σε δομικά αισθητήρια συστήματα. Περαιτέρω μελέτη περιλαμβάνει την ενσωμάτωση ασύρματων αισθητηριακών συστημάτων σε δομές, συμπεριλαμβανομένων τόσο των σύγχρονων κτιρίων όσο και των ιστορικών μνημειωδών κατασκευών.