elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Barrierefreiheit | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Towards Interpretable Damage Detection based on Aerodynamic Pressure Measurements

Franz, Philip Imanuel und von Danwitz, Max und Duthé, Gregory und Popp, Alexander und Chatzi, Eleni (2026) Towards Interpretable Damage Detection based on Aerodynamic Pressure Measurements. XIII International Conference on Structural Dynamics (Eurodyn 2026), 2026-09-28 - 2026-10-01, Hannover, Deutschland. doi: 10.47964/1326.10796.541.

[img] PDF
12MB

Offizielle URL: https://www.easdprocedia.org/conferences/easd-conferences/eurodyn-2026/10796

Kurzfassung

The increasing flexibility of modern large wind turbine blades necessitates costefficient and reliable structural monitoring solutions. For this purpose, we propose to use aerodynamic pressure measurements obtained via Aerosense, a novel, non-intrusive and economical sensing system. In former work [1], we investigated the potential of aerodynamic pressure measurements for structural damage detection on elastic and aerodynamically loaded structures. An experimental campaign was conducted on a NACA 633418 airfoil mounted on a vertically vibrating cantilever beam within an open wind tunnel. Structural damage was introduced progressively through controlled saw cuts near the beam support. Aerodynamic pressure distributions were recorded under varying inflow conditions and structural states. Based on this data set, we developed a convolutional neural network to detect structural damage and classify its severity using only aerodynamic pressure signals. The results demonstrate that pressure measurements can effectively enable real-time detection and quantification of damage in elastic, beam-like structures subjected to mildly turbulent flow and varying operational conditions. Recognizing the limitations of pure black-box classification, in this study, we further incorporate physics-based insights and explainable machine learning methods to interpret how structural damage influences both the dynamic response and the aerodynamic pressure field. This leads to an enhanced damage detection pipeline, aiming to improve transparency, robustness, and physical consistency in data-driven monitoring of elastic, aerodynamically loaded structures.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/227595/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Towards Interpretable Damage Detection based on Aerodynamic Pressure Measurements
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Franz, Philip Imanuelphilip.franz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0003-7384-9371NICHT SPEZIFIZIERT
von Danwitz, Maxmax.vondanwitz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2814-0027NICHT SPEZIFIZIERT
Duthé, Gregoryduthe (at) ibk.baug.ethz.chNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Popp, Alexanderalexander.popp (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8820-466XNICHT SPEZIFIZIERT
Chatzi, Elenichatzi (at) ibk.baug.ethz.chNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:28 September 2026
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.47964/1326.10796.541
Seitenbereich:Seiten 1894-1924
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Beer, Michaelbeer (at) irz.uni-hannover.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Papadimitriou, Costascostasp (at) uth.grNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jensen, HectorSanta Maria University, Valparaiso, ChileNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Chen, JianbingTongji University, Shanghai, ChinaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Broggi, Matteobroggi (at) irz.uni-hannover.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Behrensdorf, Jasperbehrensdorf (at) irz.uni-hannover.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Name der Reihe:EASD Procedia
Status:veröffentlicht
Stichwörter:integrated gradients, aerodynamic pressure distribution, CNN, damage detection, structural health monitoring, explainable AI
Veranstaltungstitel:XIII International Conference on Structural Dynamics (Eurodyn 2026)
Veranstaltungsort:Hannover, Deutschland
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:28 September 2026
Veranstaltungsende:1 Oktober 2026
Veranstalter :EASD - European Association for Structural Dynamics
HGF - Forschungsbereich:keine Zuordnung
HGF - Programm:keine Zuordnung
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:keine Zuordnung
DLR - Forschungsgebiet:keine Zuordnung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):keine Zuordnung
Standort: Rhein-Sieg-Kreis
Institute & Einrichtungen:Institut für den Schutz terrestrischer Infrastrukturen > Simulationsmethoden für Digitale Zwillinge
Institut für den Schutz terrestrischer Infrastrukturen
Hinterlegt von: Franz, Philip Imanuel
Hinterlegt am:26 Okt 2026 09:07
Letzte Änderung:26 Okt 2026 09:07

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
OpenAIRE Validator logo electronic library verwendet EPrints
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.