تعیین مکان و شدت آسیب در سازه های کامپوزیتی با استفاده از شاخصی بر مبنای بردار باقیمانده مودال و توابع پاسخ فرکانسی

امروزه شناخت آسیب در سازه ها به عنوان مسئله معکوس در کلیه رشته های مهندسی شناخته شده است که می تواند شرایط لازم را به منظور افزایش عمر مفید سازه و جلوگیری از گسترش آسیب فراهم نماید. از تأثیراتی که آسیب ها بر روی پاسخ های سازه می گذارند، میتوان به عنوان معیاری به منظور شناسایی آسیب استفاده کرد. سه پرسش اصلی که در زمینه تشخیص آسیب وجود دارد عبارت استاز وجود، مکان و شدت آسیب. در این مقاله با استفاده از روش دومرحله ای، به سه سؤال مطرح شده با دقت بسیار بالایی پاسخ داده شده است. در گام اول با استفاده از شاخصی بر مبنای بردار باقیمانده مودال، وجود آسیب و همچنین مکان احتمالی آسیب دیده مشخص می شود. با کمک این گام عضوهای سالم از فضای جستجو حذف شده اند و محدوده محتمل آسیب تا حد امکان کوچک شده است.بدین ترتیب فقط بر روی المان های مشکوک به آسیب، به منظور شدت یابی تمرکز می شود. در گام دوم روش ارائه شده، به منظور شناسایی مقدار آسیب تابع هدفی بر مبنای توابع پاسخ فرکانسی سازه تحلیلی و سازه آسیب دیده ایجاد شده است که با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه یابی می شود. به منظور بررسی دقت و صحت روش ارائه شده، مثال عددی که جزء سازه های بزرگ مقیاس میباشد، شامل ورق کامپوزیت 100 عضوی سه لایه مربعی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که روش ارائه شده قادر است مکان و شدت المان های آسیب دیده را با وجود داده های نویزدار با دقت بالایی تعیین کند.

کلیدواژه ها:

تشخیص آسیب ، بردارنیروی باقیمانده ، توابع پاسخ فرکانسی ، الگوریتم بهینه سازی ، ورق کامپوزیت