شناسایی آسیب در سازه ها به روش زیر فضای تصادفی مبتنی بر داده های مرجع

ایجاد آسیب در سازه طی دوران بهره برداری همیشه محتمل است ازاین رو بحث پایش سلامت سازه­های مهم به منظور کنترل و مدیریت بهره­برداری ایمن طی سال­های اخیر موردتوجه قرارگرفته است. فرآیند شناسایی و پایش سیستم­های سازه­ای از طریق روش­های مختلفی امکان پذیر بوده و استخراج مشخصه­های ذاتی سازه­های هدف به منظور تشخیص آسیب­های احتمالی از مبانی روش­های مذکور است. روش زیرفضای تصادفی از جمله روش­های شناسایی است که با استفاده از داده­های ثبت شده از پاسخ سیستم بوسیله نصب حسگر و با فرض وجود نویزهای اندازه­گیری در داده­ها، مشخصه­های سازه را ارائه می­دهد. با توجه به محدودیت در تعداد حسگرهای قابل نصب به منظور پایش سازه­های واقعی، استفاده از روش زیرفضای تصادفی مبتنی بر داده­های مرجع این امکان را فرآهم خواهد آورد که با استفاده از تعداد حسگرهای محدود، سازه­ی مورد بررسی شناسایی شده و در صورت وجود آسیب، محل وقوع آن توسط بهره­گیری از روش­های متداول موجود قابل تشخیص باشد. طی پژوهش حاضر پس از مدل­سازی اجزای محدود و تحلیل دینامیکی چند نمونه سازه­ی هدف با فرض نصب تعداد محدود حسگر، نتایج حاصل از خروجی روش زیرفضای تصادفی مبتنی بر داده­های مرجع مورد بهره­برداری قرار گرفته است. در ادامه با استفاده از تغییرات انرژی کرنشی مودال اعضا و رویکرد احتمالاتی، فرآیند تشخیص آسیب­ در اعضای آسیب دیده­ی سازه­ی هدف بکار گرفته شده و کارایی روش پیشنهادی در قالب فرآیند مذکور مورد بحث قرارگرفته است. بر اساس نتایج حاصل شده از خروجی فرآیند پیشنهادی، اعضای آسیب دیده با دقت زیادی شناسایی شده و قابل تشخیص خواهند بود.

کلیدواژه ها:

Damage detection ، finite element modeling ، dynamic analysis ، Stochastic Subspace identification method ، modal strain energy ، تشخیص آسیب ، مدل سازی اجزای محدود ، تحلیل دینامیکی ، روش شناسایی زیرفضای تصادفی ، انرژی کرنشی مودال