پایش سلامت و تشخیص آسیب سازه های گنبدی بر اساس اطلاعات مودال و الگوریتم رقابت استعماری

این مطالعه به معرفی یک روش برای تشخیص موقعیت و محاسبه مقدار خرابی در سازه های گنبدی بر اساس فرکانس های طبیعی و شکل های مدی سازه آسیب دیده با بهره گیری از یک الگوی بهینه سازی می پردازد. روش پیشنهادی موقعیت و مقدار خرابی (خرابی ها) سازه ها را با استفاده از بهینه سازی تابع هدف (تابع خرابی) با الگوریتم رقابت استعماری تعیین می کند. در این پژوهش یک سازه گنبدی فولادی ، با در نظرگیری و بدون در نظرگیری اثر اغتشاش در اطلاعات مودال که شامل یک یا چند خرابی است موردمطالعه قرارگرفته است. در این تحقیق ابتدا با ایجاد و مدل سازی سازه گنبدی فولادی و استخراج اطلاعات مودال سازه با استفاده از نرم افزار کد نویسی شده در نرم افزار متلب ماتریس های سختی و جرم مربوط به سازه گنبدی فولادی استخراج گردیده و با مدل ایجادشده در نرم افزار سپ مقایسه گردید. سپس با استفاده از نرم افزار کد نویسی شده اطلاعات مودال به بررسی پاسخ روش استفاده از اطلاعات مودال در شناسایی آسیب و خرابی در سازه گنبدی با ایجاد یک تغییر در خواص مکانیکی (مدول الاستیسیته) قسمتی از مدل، و بهره گیری از تبدیل کرولت لفافی پرداخته شد. نتایج به دست آمده به وضوح تعیین می کند که روش پیشنهادی می تواند به عنوان یک روش توانمند و مقاوم برای تشخیص آسیب سازه ای در سازه های گنبدی مورداستفاده قرار گیرد. به طوریکه با افزایش تعداد مدها به منظور تشخیص آسیب، سرعت همگرایی جواب ها بسیار افزایش می یابد ولیکن با در نظر گرفتن یک مد نیز جواب های قابل اطمینان با سرعت همگرایی پایین به دست می آید. با افزایش تعداد المان های آسیب دیده سرعت همگرایی روش کاهش یافته لکن همچنان نسبت به روش های دیگر در خور توجه است . همچنین با در نظر گرفتن اثر اغتشاش که همیشه در سیستم های جمع آوری اطلاعات وجود دارد ، مشاهده گردید تاثیر کمی در جواب های الگوی به کار رفته داشته و سرعت همگرایی جواب ها را تا حدی کاهش می دهد. همچنین افزایش تعداد المان های مورد برسی به همگرایی بیشتر و تشخیص دقیق تر محل آسیب منتهی می شود.

کلیدواژه ها:

پایش سلامت سازه ، تشخیص آسیب ، سازهای گنبدی ، اطلاعات مودال ، الگوریتم رقابت استعماری