شناسایی آسیب در محیط های دوبعدی به کمک روش المان محدود توسعه یافته و الگوریتم های بهینه یابی گرگ خاکستری و ژنتیک

شناسایی و بررسی انواع آسیب ها در سازه یکی از موضوعات چالش برانگیز در حوزه مهندسی به شمار می رود. در این مقاله، ردیابی آسیب در سازه های دوبعدی، به عنوان یک مسئله ارزیابی غیرمخرب، با استفاده از روش المان محدود توسعه یافته و کلاسیک به همراه روش بهینه یابی الگوریتم ژنتیک و گرگ خاکستری بررسی می شود. روش المان محدود توسعه یافته برای مدلسازی سازه ی حاوی ترک و حفره و روش بهینه یابی ژنتیک و گرگ خاکستری برای تعیین موقعیت آسیب استفاده شده است. روش المان محدود توسعه یافته ابزاری قوی برای تحلیل سازه ی حاوی آسیب بدون مشبندی مجدد است و بنابراین برای یک فرایند تکراری در تحلیل سازه مناسب است. همچنین در این مسائل به دلیل گسترده بودن پارامترها استفاده از روش های ریاضی بسیار پرهزینه است. به همین دلیل روش های فراابتکاری گسترش یافته اند، که روش های بهینه یابی گرگ خاکستری و ژنتیک از جمله این روش های رایج غیرگرادیانی هستند که برای حل مسئله ی معکوس مناسب است. این مسئله طوری تنظیم شده که الگوریتم بهینه یاب، مختصات آسیب موجود را با کمینه کردن یک تابع خطا براساس مقادیر اندازه گیری شده به وسیله ی حسگرهایی که روی سازه نصب شده اند، پیدا می کند. در نهایت، سه نمونه عددی نیز برای بررسی قابلیت و دقت روش پیشنهادی حل شده است.

کلیدواژه ها:

Extended finite element Method ، Flaw detection ، Metaheuristic algorithms ، Inverse problem ، روش المان محدود توسعه یافته ، مساله معکوس ، الگوریتم فراابتکاری ، شناسایی آسیب ، روشهای بهینهیابی