آدرس ایمیل خود را وارد نمایید
ثبت
پیام خود را بنویسید
دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار
چکیده: (118 مشاهده)
پایش سلامت و عیب‌یابی سازه‌ها همواره یکی از دغدغه‌های مهندسین و پژوهشگران بوده است. در این بین، برخی از سازه‌ها دارای اهمیت حیاتی در سطح ملی کشورها هستند و باید سلامت آنها مورد ارزیابی دوره‌ای قرار گیرد. در پایش سلامت، از داده‌های اندازه‌گیری میدانی از سازه موجود برای یافتن محل و میزان خرابی‌ها استفاده می‌شود. داده‌های میدانی با نصب تجهیزات اندازه‌گیری در تعداد محدودی از درجات آزادی سازه جمع‌آوری می‌شوند. این داده‌ها همواره با درصدی خطا و یا اصطلاحاً نویز همراه هستند. در این پژوهش توانایی روش ترکیب تصادفی داده‌های اندازه‌گیری در عیب‌یابی سازه به کمک تابع پاسخ فرکانسی مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور، روش توسعه داده شده بر روی یک دکل انتقال برق فشار قوی در سناریوهای مختلف خرابی اعمال شد. نتایج، توانایی بالای این روش در پیش‌بینی میزان خرابی سازه در حضور داده‌های نویزدار را نشان می‌دهد. هنگامی که مقدار نویز کمتر از 5% است، نتایج روش فوق کاملاً منطبق با روش‌های مرسوم قبلی است. از سوی دیگر، وقتی تا 35% نویز در کمتر از 50% داده‌ها پخش شده است، روش‌های مرسوم در پیش‌بینی میزان و موقعیت خرابی‌ها با شکست مواجه می‌شوند، در حالیکه روش حاضر با دقت بالایی موقعیت و میزان خرابی‌ها را تشخیص می‌دهد. مثال‌های عددی با استفاده از داده‌های آلوده به نویز تأیید می‌کنند که روش پیشنهادی می‌تواند در تمام روش‌های تشخیص آسیب در سازه‌ها استفاده شود.
واژه‌های کلیدی: تابع پاسخ فرکانسی، نویز، یافتن خرابی، دکل برق فشار قوی
فهرست منابع
1. HONG-PING, Z., BO, H. and XIAO-QIANG, C.,(2005), Detection of structural damage through changes in frequency, Wuhan University Journal of Natural Sciences 10(6), p. 1069-1073. DOI: 10.1007/BF02832469 [DOI:10.1007/BF02832469]
2. DOEBLING, S. W., FARRAR, C. R., PRIME, M. B. and SHEVITZ, D. W.,(1996), Damage identification and health monitoring of structural and mechanical systems from changes in their vibration characteristics: a literature review. DOI: 10.2172/249299 [DOI:10.2172/249299]
3. FAN, W. and QIAO, P.,(2011), Vibration-based damage identification methods: a review and comparative study, Structural health monitoring 10(1), p. 83-111. DOI: 10.1177/1475921710365419 [DOI:10.1177/1475921710365419]
4. ESFANDIARI, A., SANAYEI, M., BAKHTIARI-NEJAD, F. and RAHAI, A.,(2010), Finite element model updating using frequency response function of incomplete strain data, AIAA journal 48(7), p. 1420-1433. DOI: 10.2514/1.J050039 [DOI:10.2514/1.J050039]
5. IZADI, A. and ESFANDIARI, A.,(2023), Structural damage identification by a sensitivity-based finite element model updating method using transmissibility function data, Ships and Offshore Structures 18(10), p. 1415-1428. DOI: 10.1080/17445302.2022.2120296 [DOI:10.1080/17445302.2022.2120296]
6. YAO, R. and PAKZAD, S. N.,(2015), Multisensor aggregation algorithms for structural damage diagnosis based on a substructure concept, Journal of Engineering Mechanics 141(6), p. 04014164. DOI: 10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.000087 [DOI:10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0000879]
7. TOMASZEWSKA, A.,(2010), Influence of statistical errors on damage detection based on structural flexibility and mode shape curvature, Computers & structures 88(3-4), p. 154-164. DOI: 10.1016/j.compstruc.2009.08.017 [DOI:10.1016/j.compstruc.2009.08.017]
8. OSTACHOWICZ, W., SOMAN, R. and MALINOWSKI, P.,(2019), Optimization of sensor placement for structural health monitoring: A review, Structural health monitoring 18(3), p. 963-988. DOI: 10.1177/1475921719825601 [DOI:10.1177/1475921719825601]
9. NI, Z., WU, C., WU, S. and ZHANG, Y.,(2021), in 2021 40th Chinese Control Conference (CCC). IEEE, p. 1189-1194. DOI: 10.23919/CCC52363.2021.9550482 [DOI:10.23919/CCC52363.2021.9550482]
10. 11- YANG, C. and XIA, Y.,(2022), Optimal sensor placement based on dynamic condensation using multi-objective optimization algorithm, Structural and Multidisciplinary Optimization 65(7), p. 210. DOI: 10.1007/s00158-022-03307-9 [DOI:10.1007/s00158-022-03307-9]
11. 12- HUANG, W., CAO, H., GU, Y., YANG, X. and LIU, W.,(2021), in 2021 China Automation Congress (CAC). IEEE, p. 3446-3451. DOI: 10.1109/CAC53003.2021.9727487 [DOI:10.1109/CAC53003.2021.9727487] [PMID]
12. 13- KAMMER, D. C.,(1991), Sensor placement for on-orbit modal identification and correlation of large space structures, Journal of Guidance, Control, and Dynamics 14(2), p. 251-259. DOI: 10.2514/3.20635 [DOI:10.2514/3.20635]
13. YAO, L., SETHARES, W. A. and KAMMER, D. C.,(1993), Sensor placement for on-orbit modal identification via a genetic algorithm, AIAA journal 31(10), p. 1922-1928. DOI: 10.2514/3.11868 [DOI:10.2514/3.11868]
14. REYNIER, M. and ABOU-KANDIL, H.,(1999), Sensors location for updating problems, Mechanical systems and signal processing 13(2), p. 297-314. DOI: 10.1006/mssp.1998.1213 [DOI:10.1006/mssp.1998.1213]
15. XIA, Y. and HAO, H.,(2000), Measurement selection for vibration-based structural damage identification, Journal of Sound and Vibration 236(1), p. 89-104. DOI: 10.1006/jsvi.2000.2960 [DOI:10.1006/jsvi.2000.2960]
16. TRENDAFILOVA, I., HEYLEN, W. and VAN BRUSSEL, H.,(2001), Measurement point selection in damage detection using the mutual information concept, Smart materials and structures 10(3), p. 528. DOI: 10.1088/0964-1726/10/3/315 [DOI:10.1088/0964-1726/10/3/315]
17. SKELTON, R. E. and LI, F.,(2004), in Smart Structures and Materials 2004: Modeling, Signal Processing, and Control. SPIE, vol. 5383, p. 194-201. DOI: 10.1117/12.540156 [DOI:10.1117/12.540156]
18. KAOUK, M. and ZIMMERMAN, D. C.,(1994), Structural damage assessment using a generalized minimum rank perturbation theory, AIAA journal 32(4), p. 836-842. DOI: 10.2514/3.12061 [DOI:10.2514/3.12061]
19. ZIMMERMAN, D. C. and KAOUK, M.,(1994), Structural damage detection using a minimum rank update theory. DOI: 10.1115/1.2930416 [DOI:10.1115/1.2930416]
20. GHARECHAHI, A. and KETABDARI, M. J.,(2017), A novel method for selecting measurement points in structural model updating and damage detection, Journal of Civil Structural Health Monitoring 7, p. 471-482. DOI: 10.1007/s13349-017-0237-4 [DOI:10.1007/s13349-017-0237-4]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
International Journal of Maritime Technology is licensed under a
Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.