پایش سلامت سازه های کامپوزیتی ورقی توسط امواج فراصوت هدایت شده بر پایه تبدیل موجک و الگوریتم شبکه عصبی مصنوعی

آزمونهای غیرمخرب در چند دهه اخیر نقش اساسی در ارتقای ایمنی و حفظ دوام سازه ها داشته، اما استفاده از مواد جدید نظیر کامپوزیتها، ابداع روشهای نوین ساخت و تولید و همچنین وجود برخی کاستیها و نواقص ذاتی در آزمونهای غیرمخرب، در کنار ضرورت کاهش هرچه بیشتر هزینه ها و افزایش دقت در حوزه ایمنی و سلامت سازه ها، حرکت به سمت فناوریهای نوین نظیر پایش سلامت سازه ای را اجتناب ناپذیر نموده است. موضوع مطرح شده در این مقاله، طراحی و بهینه سازی یک سامانه پایش سلامت، برای سازه های ورقی کامپوزیتی چندلایه بر اساس تولید و انتشار امواج فراصوت هدایت شده با استفاده از مبدلهای پیزوالکتریک در یک ساختار آرایه ای می باشد. در این پژوهش با ساخت ورق کامپوزیتی از جنس اپوکسی تقویت شده با الیاف شیشه، سه نوع خرابی متفاوت ایجاد شده در آن، با آزمایش تجربی، مورد شناسایی و بررسی قرار گرفته است. تحلیل ویژگی هر یک از سیگنالهای دریافتی از سازه و بررسی تغییرات در ویژگیهای امواج به کمک طراحی شاخصهای خرابی، توسط روشهای پیشرفته پردازش سیگنال نظیر تبدیل موجک مشخص نمود روش طراحی شده، برای شناسایی خرابی و تمایز انواع مختلف آن، در راستای ارزیابی غیرمخرب سازه تحت بررسی، کاملا کارآمد است. در نهایت با استفاده از داده های استخراجی از سیگنالهای مربوط به امواج فراصوت هدایت شده، نسبت به طراحی و آموزش شبکه عصبی مصنوعی از نوع پرسپترون چند لایه اقدام شد که به کمک آن، شناسایی خرابی و تمایز انواع عیوب ایجاد شده در سازه، امکان پذیر گردید.

Keywords:

پایش سلامت سازه ای , امواج فراصوت هدایت شده , پردازش سیگنال , تبدیل موجک , الگوریتم شبکه های عصبی مصنوعی.