14975

مروري بر كاربردهاي يادگيري ماشين در پايش سلامت سازه ها

1400

غلامرضا قدرتي اميري

احسان درويشان

امروزه در سطح جهان سازههاي بسياري در حال سرويسدهي هستند كه مدت زيادي از زمان ساخت آنها سپري شده است. در اين ميان سازههايي از قبيل ساختمان، پل و تونل در شريانهاي ارتباطي يك كشور جايگاه ويژهاي دارند كه با توجه به اثر بارگذاريهاي خاص مانند زلزله، باد و شرايط محيطي، احتمال آنكه ايمني و كارايي آنها به صورت يكباره يا به مرور زمان دچار زوال گردد را افزايش ميدهد. بروز آسيب در سازههاي عمراني و عدم قطعيتهاي مربوط به آسيب، ممكن است منجر به تلفات و خسارتهاي جاني و مالي جدي شود. به همين دليل، تقاضا براي شناسايي وضعيت سلامت سازهها ميتواند از موضوعهاي با اهميت تحقيقات سازه باشد. علم پايش سلامت سازهها با آشكارسازي پاسخ آنها، رفتارهاي غيرمعمول سازه را بررسي كرده و اطلاعات دقيقي از شرايط و عملكرد آنها را در اختيار مهندسان متخصص قرار ميدهد؛ اما با توجه به شرايط اقتصادي و كمبود امكانات و نبود نيروي ماهر جهت انجام آزمايشهاي بصري، وضعيت سلامت بسياري از سازهها همچنان نامشخص مانده است. پايش سلامت سازهها به دو روش كلي استاتيكي، و ديناميكي مبتني بر ارتعاش تقسيم ميشود كه روش ديناميكي مبتني بر ارتعاش به دليل نحوه بارگذاري و دريافت پاسخهاي شتاب سازه كاربرد بيشتري دارد. اين روش ميتواند ويژگيهاي حساس به آسيب را در سناريوهايي با شدتهاي مختلف شناسايي كند. با گذشت زمان و پيچيده شدن سازهها متخصصين به دنبال راهكارها و سيستمهايي هستند كه به جاي انسان بتوانند تصميمگيري كنند و تحليلهاي موردنياز را با دقتهاي قابل قبولي و در مدت زمان كوتاه انجام دهند. در ساليان اخير روشهاي مختلفي براي پايش سلامت سازهها استفاده شده است. از روشهاي پايهاي ميتوان به تبديل فوريه و تبديل موجك اشاره نمود. انجام پژوهشهاي گوناگون و پيشرفتهاي فني و نرمافزاري نيز منجر به توسعه روشهايي شده است كه تصميمگيري كامپيوتر را جايگزين تحليلهاي دستي انسان ميكند. يادگيري ماشين از شاخههاي علوم كامپيوتر است كه به حوزه هايي ازجمله مهندسي، پزشكي و علوم انساني كمك نموده است. با توجه به ازدياد دادهها و همچنين خطاي انساني براي تحليل آنها، يادگيري ماشين كمكي بزرگ براي محققين ميباشد. از اهداف يادگيري ماشين در پايش سلامت سازهها، شناسايي ويژگيهاي حساس به آسيب ميباشد كه ايدهي اصلي روش هاي مبتني بر ارتعاش اين است كه تغييرات ناشي از آسيب در سازه، پاسخ ارتعاش آن را تغيير ميدهد و باعث بروز ناهماهنگي در پاسخ فركانسها ميشود. درنهايت بايد روشهايي درنظرگرفته شود كه اطلاعات مناسبي از محل و شدت آسيب را بيان نمايد و به كمك آنها بتوان آسيب هاي مختلف را طبقهبندي كرد. در اين سمينار به مرور پژوهشهاي صورت گرفته يادگيري ماشين در پايش سلامت و تشخيص آسيب در سازهها پرداخته خواهد شد.

1/18/2023 12:00:00 AM

87298

1404/06/29