-
شماره ركورد
33235
-
پديد آورنده
مجتبي حبيبي
-
عنوان
تشخيص خرابي پل با پايش سيگنالهاي ارتعاشي آزاد و اجباري با استفاده از شبكه عصبي (مطالعه موردي)
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي عمران گرايش راه و ترابري
-
سال تحصيل
1403
-
تاريخ دفاع
1403/10/10
-
استاد راهنما
حسن زياري
-
استاد مشاور
وحيد بروجرديان
-
دانشكده
مهندسي عمران
-
چكيده
تشخيص خرابي سازههاي مهم مانند پلها يكي از مسائل اساسي در مهندسي عمران و مديريت نگهداري سازهها است. در سال¬هاي اخير، شناسايي آسيب هاي سازه اي براي جلوگيري از فروريزش ناگهاني آنها و ايجاد تلفات و خسارات سنگين جاني و مالي توجه بسياري از محققان را به خود جلب كرده است. در حالت كلي موضوع آسيب شناسي سازه اي به شناسايي هاي محلي و كلي و روش شناسايي كلي به دو صورت استاتيكي و ديناميكي قابل تقسيم مي باشد. در اين پژوهش از روش شناسايي كلي ديناميكي (مبتني بر ارتعاش) استفاده شده است. اين تحقيق با هدف تشخيص آسيب در پل ها و ارزيابي و مقايسه حساسيت دو حالت ارتعاش آزاد و اجباري در تشخيص آسيبهاي سازهاي با استفاده از تبديل موجك پيوسته و سيستم مبتني بر يادگيري عميق است. براي اين منظور از دادههاي ارتعاشات شتاب سنج پل KW51 در لوون بلژيك، در شرايط مختلف بارگذاري جمع آوري شده، استفاده شده است، در ابتدا اين دادهها به دو دسته ارتعاشات آزاد (بدون بار متحرك) و اجباري (با بار متحرك) تقسيم شده و از طريق تبديل موجك پيوسته، ويژگيهاي زمان-فركانس استخراج و به تصاوير موجك تبديل شده است. اين تصاوير به عنوان ورودي به يك شبكه عصبي كانولوشن براي پيشبيني وضعيت سازه (سالم يا آسيبديده) داده شده، كه از 80 درصد تصاوير براي آموزش و از 20 درصد تصاوير براي تست شبكه استفاده شده است.
تحليل نتايج نشان داد كه دقت مدل شبكه عصبي كانولوشن در طبقه بندي و تشخيص خرابي در حالت ارتعاش اجباري 98.4درصد و ارتعاش آزاد97.12 درصد است. اين يافته نشان ميدهد كه ارتعاش اجباري براي تشخيص خرابي عملكرد بهتري نسبت به ارتعاش آزاد دارد و ارتعاش اجباري اطلاعات دقيقتر و جزئيتري از آسيبهاي سازهاي ارائه ميدهد، زيرا تحريك خارجي كنترلشده ميتواند الگوهاي پنهان آسيب را كه در حالت ارتعاش آزاد قابل شناسايي نيستند را آشكار كند.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1404/01/21
-
عنوان به انگليسي
Bridge damage detection by monitoring free and forced vibration signals using neural network (case study)
-
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مجتبي حبيبي
-
چكيده به لاتين
The detection of damage to important structures such as bridges is one of the fundamental issues in civil engineering and structural maintenance management. In recent years, the detection of structural damage to prevent their sudden collapse and causing heavy casualties and financial losses has attracted the attention of many researchers. In general, the subject of structural pathology can be divided into local and global detections, and the general detection method can be divided into two types: static and dynamic. In this study, the dynamic general detection method (based on vibration) has been used. This research aims to detect damage in bridges and evaluate and compare the sensitivity of two modes of free and forced vibration in detecting structural damage using continuous wavelet transform and deep learning-based intelligent system. For this purpose, vibration data from the KW51 bridge accelerometer in Leuven, Belgium, collected under different loading conditions, were used. Initially, these data were divided into two categories of free vibrations (without moving load) and forced vibrations (with moving load), and through continuous wavelet transform, time-frequency features were extracted and converted into wavelet images. These images were given as input to a convolutional neural network to predict the state of the structure (healthy or damaged), of which 80% of the images were used for training and 20% of the images were used for testing the network. Analysis of the results showed that the accuracy of the convolutional neural network model in classifying and detecting damage in the forced vibration mode was 98.4% and 97.12%, respectively. This finding shows that forced vibration performs better than free vibration for damage detection and that forced vibration provides more accurate and detailed information about structural damage, because controlled external excitation can reveal hidden damage patterns that cannot be detected in the free vibration mode.
-
كليدواژه هاي فارسي
تشخيص خرابي , پايش سلامت سازه , شبكه عصبي كانولوشن , ارتعاش آزاد , ارتعاش اجباري , تبديل موجك پيوسته , يادگيري عميق
-
كليدواژه هاي لاتين
Damage detection , structural health monitoring , convolutional neural network , free vibration , forced vibration , continuous wavelet transform , deep learning
-
Author
Mojtaba Habibi
-
SuperVisor
Dr. Hasan Ziyari
-
لينک به اين مدرک :