توسعه روش اندازه گیری ویدویی برای تعیین مشخصات دینامیکی پانل های ساندویچی سه بعدی

آنالیز مودال عملیاتی در حالت معمول نیاز به اتصال فیزیکی حس گر برای اندازه گیری ارتعاش سازه دارد. این حسگرها معمولا به تعداد محدود در نقاط مختلف به صورت گسسته نسبت به هم روی سطح سازه جایابی می شوند که باعث کاهش قدرت تفکیک پذیری برای مکان یابی خرابی و هم بستگی و به هنگام سازی مدل در مقیاس های بزرگ خواهد شد. به عنوان یک روش غیر تماسی، دوربین های دیجیتال نسبتا کم هزینه، سریع بوده و دارای قابلیت ارائه تفکیک پذیری مکانی بالا، اندازه گیری و شبیه سازی هم زمان نیز هستند. هدف این پژوهش شناسایی خواص دینامیکی سازه ها (فرکانس و نسبت های میرایی) با استفاده از اندازه گیری ویدیویی و پردازش تصویر (فقط بر اساس خروجی) مبتنی بر فاز تصویر است که بدین منظور در این ایده جدید تماما از گوشی هوشمند همراه برای شناسایی خواص مودال مورد استفاده قرار گرفته است. از حس گر شتاب سنج موجود در ۳ گوشی هوشمند برای برداشت اطلاعات ارتعاشی استفاده شده-است. ضبط ویدیو توسط گوشی همراه دیگر هم زمان با تحریک به منظور اندازه گیری ویدیویی جهت شناسایی خواص مودال انجام شده-است. برای اندازه گیری ویدیویی فیلتر هرمی قابل هدایت بر روی قاب های تصویر ویدیویی حاصل از ارتعاش سازه اعمال می شود تا فازهای محلی پیکسل های کدگذاری شده در تصویر استخراج شوند. سپس با اعمال تکنیک جداساز کور منابع روی فاز تصاویر و با استفاده از روش های تجزیه مقادیر منفرد و تبدیل فوریه و کاهش لگاریتمی، فرکانس های مودال و نسبت های میرایی استخراج شده است. بدین ترتیب برای اعتبارسنجی روش پیشنهادی از ۲ نمونه ساندویج پانل دیواری شامل یک نمونه بتنی و یک نمونه کاه گلی که از قبل تحت بارگذاری قرارگرفته بودند و سختی آن ها به طور میانگین ۹۰% کاهش یافته، استفاده شده است. نتایج نشان داد که روش پیشنهادی توانسته است فرکانس ها و نسبت های میرایی پانل ها را در ارتعاش آزاد با خطای کمتر از ۲% برای هر دو نمونه استخراج نماید. با بهینه-سازی روش اندازه گیری ویدیویی می توان از این روش برای تعیین مشخصات دینامیکی در سازه ها استفاده نمود.

کلیدواژه ها:

آنالیز مودال ، پانل های ساندویچی ۳ بعدی ، جداساز کور منابع ، پردازش تصویر ، اندازه گیری ویدیویی