21647

21647

بهنگام سازي مدل سازه غير خطي با استفاده از فركانس ها و دامنه هاي لحظه اي پاسخ ديناميكي

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي شاخه تخصصي ديناميك - كنترل و ارتعاشات

1398/2/31

دكتر حميد احمديان

مكانيك

تمركز اين پايان نامه بر شناسايي سيستم در حضور عوامل غيرخطي است. با توجه به اينكه عوامل غير خطي در سازه از جمله اتصالات دليل به‌وجودآمدن رفتارهاي غيرخطي در سازه‌هاي مهندسي است، شناسايي و مدل‌سازي پارامترهاي غيرخطي در تحليل‌هاي مكانيكيِ اين دست از سيستم‌ها، امري اجتناب ناپذير است. ابزار‌هايي كه بتوانند در مسير تحليل سيستم‌هاي غيرخطي، مشخصه‌هايي از اين نوع سيستم‌ها را در دسترس قرار دهند، از اهميت ويژه‌اي برخوردارند. فركانس‌ها و دامنه‌هاي لحظه‌ايِ پاسخ ديناميكي يك سيستم غيرخطي، از جمله مشخصه‌هايي هستند كه مي‌توانند در شناسايي سيستم‌هاي غيرخطي مورد استفاده قرار گيرند، كه ابزار استخراج اين مشخصه‌ها از پاسخ ديناميكي، به عنوان روش‌هاي آناليز حوزه‌ي زمان-فركانس شناخته مي‌شوند. در بخشي از اين پژوهش به چگونگي استخراج مشخصه‌هاي لحظه‌اي (فركانس‌ها و دامنه‌هاي لحظه‌اي) از پاسخ ديناميكي با استفاده از روش‌هاي آناليز تجزيه مود تحليلي-هيلبرت و آناليز ويولت، و همچنين چالش‌هاي موجود در آن پرداخته و در راستاي برطرف‌نمودن اين چالش‌ها گام‌هايي برداشته شده است. در بخش ديگري از اين مطالعه نشان داده مي‌شود كه مشخصه‌هاي لحظه‌اي مي‌توانند به عنوان معياري مناسب در شناسايي سيستم‌هاي غيرخطي مورد استفاده قرار گيرند. بدين منظور يك سيستم واقعي با رفتار غير خطي، مورد مطالعه قرار گرفته است. عامل غيرخطي در اين نمونه آزمايشگاهي از نوع محلي بوده كه به سبب تماس اصطكاكي ميان پين و تكيه‌گاه به وجود مي‌آيد. هدف از اين مطالعه، شناسايي اين سيستم و ارائه‌ي پارامترهاي يك مدل اصطكاكي است، كه اين مهم در دو مسير متفاوت صورت مي‌پذيرد، يكي با استفاده از شناسايي نيروي اصطكاك در حالت پايا و مبنا قرار دادن آن براي ارائه پارمترهاي مدل، و ديگري با استفاده از شناسايي مشخصه‌هاي لحظه‌اي در حالت گذرا و مبنا گرفتن آن در ارائه پارمترهاي مدل.

1398/11/06

Nonlinear Structural Model Updating using Instantaneous Frequencies and Amplitudes of the Dynamic Response

5/21/2019 12:00:00 AM

The focus of the thesis is on system identification in the presence of nonlinearity. Since nonlinear factors in the structure, including contacts, lead to the nonlinear behavior of engineering structures, the identification and modeling of nonlinear factors in the mechanical analysis of these systems is inevitable. Instruments that can make the features of these systems available in the path of analyzing nonlinear systems are very important. The instantaneous frequencies and amplitudes of the dynamic response of a nonlinear system are among the characteristics that can be used to identify nonlinear systems. The instruments for extracting these characteristics from the dynamic response are known as time-frequency domain analysis methods. The process of extracting the instantaneous characteristics of the dynamic response using analytical mode decomposition-Hilbert and wavelet analysis methods, as well as the related challenges, are presented in some part of this research, and to address the challenges some steps have been taken. In other sections of this study, it is shown that instantaneous characteristics can be used as a suitable measure for the identification of nonlinear systems. In this regard, a real system with nonlinear behavior has been studied. Nonlinearity in this experimental case study is a local once and appeared due to frictional contact between the pin and the support. The purpose of the study is to identify the system and present parameters of a friction model, which be accomplished in two different path, one using the identification of frictional force in steady-state and benchmarking it to provide the model, and another by extracting instantaneous characteristics in transient state and catching it as a measure for model presentation.