شناسایی آسیب در مسائل تنش– کرنش مسطح بااستفاده از داده های مودال

وجود آسیب یا ترک در سازه ها باعث تغییر در پارامترهای مودال می شود و  فرکانس­های طبیعی و شکل ­مودهای ارتعاشی آنها را تحت تاثیر قرار می دهد؛ بنابراین می­توان از تغییر پارامترهای مودال، برای شناسایی آسیب در سازه­ها استفاده نمود. تاکنون بیشتر تحقیقات انجام شده در تشخیص آسیب در مسائل یک­بعدی نظیر تیرها  متمرکز بوده است و تحقیقات جامعی برای شناسایی آسیب در سازه های دوبعدی و بالاتر وجود ندارد. به نظر می رسد، دلیل این کار مدت زمان بسیار زیاد تحلیل درصورت مدل سازی با روش اجزای محدود باشد که در این مقاله دو راهکار برای کاهش هزینه محاسبات ارائه شده است. ابتدا با انجام تحلیل حساسیت از شبکه های اجزای محدود درشت تری استفاده شده است. در راهکار دوم به جای استفاده از الگوریتم ژنتیک در مسائل مورد بررسی، از الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات استفاده شده است که زمان لازم برای تشخیص آسیب ها را کاهش دهد. هدف این تحقیق شناسایی وجود، مکان و شدت آسیب در سازه­های دوبعدی تنش یا کرنش مسطح بااستفاده از ترکیب اطلاعات فرکانس های ارتعاشی و شکل مودهای ارتعاشی سازه ها می باشد. برای این منظور، با مدل سازی اجزای محدود سازه های دوبعدی با برنامه نویسی در محیط MATLAB، اعمال سناریو­های مختلف آسیب و بااستفاده از توابع هدف پیشنهادی، مکان و شدت هر نوع آسیب احتمالی از تکنیک بهینه سازی الگوریتم ژنتیک تعیین می­شود. مثال­های عددی ارائه شده نشان می دهد که وجود آسیب، مکان آسیب و شدت آسیب در مسائل دوبعدی با راهکارهای ارائه شده به طور کامل قابل شناسایی می باشند.

Keywords:

شناسایی آسیب , پارامترهای مودال , الگوریتم ژنتیک , الگوریتم اجتماع ذرات