10234

10234

بهينه سازي الگوريتم تعيين خسارت چندگانه در سازه ها براساس پارامترهاي ديناميكي

كارشناسي ارشد

عمران - زلزله

شهريور 1391

شهريور 1391

دكتر غلامرضا قدرتي اميري

دكتر سعيد شجاعي باغيني

شناسايي آسيب¬هاي سازه¬ها بر اساس پاسخ¬هاي آن¬ها، مي¬تواند شرايط لازم براي جلوگيري از گسترش آسيب و افزايش عمر سازه را فراهم نمايد. براي تعيين موقعيت و شدّت خرابي در سازه¬ها، پاسخ¬هاي استاتيكي و ديناميكي به كار گرفته مي¬شوند. در اين پايان¬نامه، عيب يابي سازه¬ها بر پايه¬ي پاسخ¬هاي ديناميكي آن¬ها صورت گرفته است. دراين راستا، دو روش براي تعيين المان¬هاي آسيب¬ديده در سازه ارائه شده است. در روش نخست، الگوريتمي پيشنهاد شده است كه بر اساس آن، پارامترهاي مودال سازه به عنوان معلومات مسئله درنظر گرفته مي¬شود. سپس شاخصي معرّفي مي¬گردد كه در آن، پارامترهاي مودال حاصل از سازه سالم و آسيب ديده با يكديگر تركيب شده و مقادير محاسبه شده براي هر المان، بر روي نمودار نمايش داده مي¬شوند. اكسترمم¬هاي نمودار، مشخّص كننده رخداد خرابي در المان مربوطه مي¬باشند. از ويژگي¬هاي بارز الگوريتم و شاخص معرّفي شده مي-توان به قابليّت پيش¬بيني تعداد پارامترهاي مورد نياز براي انجام فرايند عيب¬يابي (در اين پايان-نامه، منظور تعداد مودهاي ارتعاشي سازه است)، سرعت بالا در پردازش داده¬هاي ورودي مربوط به تعيين محل خسارت، عملكرد مناسب در استفاده از داده¬هاي داراي اغتشاش، كارايي قابل قبول در به كار گيري اطّلاعات مربوط به تغيير شكل¬هاي مودي پايين سازه و قابليّت آشكارسازي عيوب، با استفاده از تغيير شكل¬هاي مودي ناقص (Incomplete Mode Shapes) اشاره نمود. در روش دوّم، تابع پاسخ فركانس سازه، به عنوان ورودي مسئله درنظر گرفته مي¬شود. در اين روش نيز شاخصي براساس تركيب مقادير تابع پاسخ فركانس سازه¬ها ارائه مي¬گردد كه پس از محاسبه¬ي مقادير مربوطه، نموداري ترسيم شده و المان¬هاي آسيب¬ديده با مقادير اكسترمم¬هاي مثبت نمودارها، نمايش داده مي¬شوند. بحث پيرامون بهترين فركانس بار ديناميكي براي كسب نتايج بهتر، كاهش تعداد سنسورها جهت برداشت پاسخ سازه، اعمال محدوديّت در برداشت پاسخ¬ها و اعمال اغتشاش در داده¬هاي برداشت شده، از ديگر پژوهش¬هاي صورت گرفته در زمينه عيب¬يابي با استفاده از تابع پاسخ فركانس سازه است. پس از تعيين المان¬هاي آسيب¬ديده سازه، ميزان گسترش خرابي در آن¬ها توسط الگوريتم جستجوي Pattern Search تعيين مي¬شود. مطلوبيّت روش¬هاي پيشنهادي، به وسيله آناليزهاي عددي، مورد بررسي قرار مي¬گيرد. در اين خصوص از مدل سازي اجزاء محدود به همراه تحليل¬هاي ديناميكي، استفاده شده است. جهت مقايسه بهتر، مثال¬هاي ارائه شده به دو صورت بدون در نظر گرفتن اغتشاش، و اعمال اغتشاش در داده¬هاي ورودي، مورد تجزيه و تحليل قرار گرفتند. بررسي هاي صورت گرفته حكايت از سادگي در استفاده، سرعت بالا در ارائه¬ي نتايج و برتري نسبي روش¬هاي نام¬برده در زمينه¬ي عيب¬يابي سازه¬ها دارد. واژه‌هاي كليدي: عيب يابي سازه¬ها،مودهاي ارتعاشي، تابع پاسخ فركانس، اغتشاش، سنسور