-
شماره ركورد
33281
-
پديد آورنده
شينا ملكي
-
عنوان
كمي سازي عدم قطعيت ناشي از تقريب پاسخ هاي ديناميكي سازه توسط روش هاي فشرده سازي ماتريسي
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي عمران گرايش سازه
-
سال تحصيل
1401
-
تاريخ دفاع
1403/11/28
-
استاد راهنما
دكتر مجيد ايلچي قزاآن
-
استاد مشاور
دكتر عليرضا غفوري
-
دانشكده
مهندسي عمران
-
چكيده
در مهندسي سازه، سيستمهاي پيچيده معمولاً شامل درجات آزادي بسيار زيادي هستند كه تحليل ديناميكي آنها به دليل حجم بالاي محاسبات و زمانبر بودن فرآيندها دشوار است. روشهاي فشردهسازي ماتريسي با حذف درجات آزادي كماهميت و تمركز بر درجات كليدي، ابعاد مسئله را كاهش داده و تحليلهاي سريعتر و بهينهتر را ممكن ميسازند. اين روشها با حفظ ويژگيهاي كليدي ديناميكي، پيچيدگي سيستم را كاهش ميدهند و بدون افت محسوس دقت، براي سازههاي پيچيده با ابعاد بالا اهميت زيادي دارند. بااينحال، فرآيند فشردهسازي ماتريسي به دليل استفاده از تقريبهاي عددي و سادهسازي مدلها، ميتواند منجر به بروز عدم قطعيتهايي در پيشبيني پاسخهاي ديناميكي سازهها شود. اين عدم قطعيتها بيشتر ناشي از حذف درجات آزادي غيرضروري و تأثير آن بر رفتار سيستم كاهشيافته است. علاوه بر اين، عدم قطعيتهاي ذاتي در پارامترهاي ساختاري سازه ميتوانند دقت مدلهاي كاهشيافته را تحت تأثير قرار دهند. بنابراين، بررسي دقيق رفتار مدلهاي كاهشيافته در فرآيند فشردهسازي و تحليل تأثيرات عدم قطعيتهاي سازهاي بر دقت تخمينهاي ديناميكي، ضروري است. ارزيابي ميزان اعتماد به نتايج حاصل از اين روشها همچنين ميتواند به بهبود تكنيكهاي كاهش مرتبه مدل و كاهش تأثيرات عدم قطعيتها كمك كند.
نتايج تحليلها نشان داد كه عملكرد روشهاي كاهش مرتبه تحت تأثير عدم قطعيتها، به درجات آزادي اصلي در فرآيند تراكم، ويژگيهاي سازه و محدوده فركانسي آن وابسته است. در سازههايي با محدوده فركانسي پايين، روشهاي ساده تر مانند گويان و ديناميك تطابق بالايي با مدل كامل داشتند و در مودهاي ابتدايي عملكرد مناسبي ارائه كردند. بااينحال، اين روشها در سازههايي با محدوده فركانسي بالاتر، خصوصاً در مودهاي بالاتر، دقت كمتري نشان دادند. در مقابل، روشهاي پيشرفتهتر مانند IRS و SEREP در تمامي محدودههاي فركانسي، بهويژه در فركانسهاي بالاتر و سازههاي پيچيدهتر، دقت بيشتري داشتند و توانستند پاسخهاي ديناميكي را با تطابق بالايي با مدل كامل پيشبيني كنند. اين نتايج اهميت انتخاب صحيح درجات آزادي اصلي و استفاده از روشهاي پيشرفتهتر براي كاهش اثرات عدم قطعيتها را برجسته ميكند.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1404/02/02
-
عنوان به انگليسي
Uncertainty quantification for the approximation of dynamic responses of structures by matrix condensation techniques
-
تاريخ بهره برداري
2/16/2026 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
شينا ملكي
-
چكيده به لاتين
In structural engineering, complex systems often involve numerous degrees of freedom, which makes dynamic analysis difficult due to the high computational demands and time-consuming processes. Matrix condensation methods help reduce the complexity of the problem by eliminating less significant degrees of freedom and focusing on the more critical ones, allowing for faster and more efficient analyses. These methods simplify the system while maintaining the essential dynamic characteristics, making them essential for complex simulations with large datasets without a substantial loss of accuracy. However, the matrix condensation process can introduce uncertainties in predicting dynamic responses due to numerical approximations and simplifications in the model. These uncertainties primarily stem from the elimination of non-critical degrees of freedom and their effect on the behavior of the reduced system. Additionally, inherent uncertainties in structural parameters, such as material properties, can influence the accuracy of reduced-order models. Therefore, it is crucial to precisely assess the behavior of the reduced models during the condensation process and analyze the impact of structural uncertainties on the accuracy of dynamic predictions. evaluating the reliability of the results obtained from these methods can also contribute to improving model order reduction techniques and mitigating the effects of uncertainties.
The analysis results revealed that the performance of model order reduction methods under uncertainty depends on the primary degrees of freedom retained during the reduction process, the structural characteristics, and the frequency range of the system. For structures with low-frequency ranges, simpler methods such as Guyan and dynamic showed good agreement with the full model and performed well in the lower modes. However, these methods demonstrated reduced accuracy in higher-frequency structures, particularly for higher modes. In contrast, advanced methods such as IRS and SEREP exhibited higher accuracy across all frequency ranges, particularly in higher frequencies and more complex structures, successfully predicting dynamic responses with strong alignment to the full model. These findings underscore the importance of correctly selecting key degrees of freedom and employing advanced methods to reduce the effects of uncertainties.
-
كليدواژه هاي فارسي
كاهش مرتبه مدل , كمي سازي عدم قطعيت ها , درجات آزادي اصلي , ويژگيهاي كليدي سازه , قابليت انطباق با مدل كامل
-
كليدواژه هاي لاتين
Model Order Reduction , Uncertainty Quantification , Master Degrees of Freedom , Structural Dynamic Features , Full Model Compatibility
-
Author
Shina Maleki
-
SuperVisor
Dr. Majid Ilchi Ghazaan
-
لينک به اين مدرک :