تشخیص آسیب سازه ای در مسائل تنش مسطح با استفاده از پاسخ های حوزه ی زمان و بهینه سازی توپولوژی

به منظور شناسایی محل و شدت آسیب در سازه های تنش مسطح ، روشی پیشنهاد شده است که آسیب را به صورت کاهش چگالی مصالح در مدل اجزای محدود سازه لحاظ کرده و شتابهای گرهی اندازهگیری شده در نقاط معینی از سازه را به عنوان پاسخ های حوزه ی زمان در نظر می گیرد. پاسخ ها با روش نیومارک، محاسبه و جهت شبیه سازی شرایط محیطی واقعی ، با نویز تصادفی یکنواخت آلوده می گردد. با استفاده از تجزیه ی مقادیر تکین (SVD) بر روی پاسخ های حوزه ی زمان، شاخص های آسیب استخراج می شود. مسئله ی تشخیص آسیب به صورت یک مسئله ی بهینه سازی توپولوژی مطرح شده و روش مصالح همسانگرد جامد با تابع جریمه (SIMP) برای مدلسازی آسیب به کار می رود. تابع هدف بر اساس اختلاف مقادیر تکین مستخرج از ماتریس های هنکل که از پاسخ های سازه ی واقعی و مدل تحلیلی سازه به دست آمده است ، تعریف می شود. به منظور ارزیابی صحت و دقت روش پیشنهادی ، سه مثال عددی بررسی شده است . نتایج ، گویای کفایت روش پیشنهادی در تشخیص آسیب سازه بوده و همچنین بیانگر آن است که مواردی مانند طول نمونه برداری در SVD و تعداد و محل قرارگیری حسگرها، شاخص هایی تاثیرگذار بر بهبود نتایج هستند.

کلیدواژه ها:

تشخیص آسیب سازهای ، پاسخ های حوزه ی زمان ، SVD ، SIMP ، بهینه سازی توپولوژی