Identifying Damage in ۳D Skeletal Structures Using a Two-Stage Probabilistic Approach by the MTLBO Optimization Algorithm

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 78

فایل این مقاله در 23 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_SUER-6-4_004

تاریخ نمایه سازی: 18 مهر 1405

چکیده مقاله:

This paper introduces an advanced structural health monitoring (SHM) framework that integrates Bayesian data fusion with a Modified Teaching–Learning-Based Optimization (MTLBO) algorithm to improve damage identification in space frames and truss structures. The proposed method utilizes multiple vibration-based damage indices, including Modal Strain Energy (MSE), Frequency Response Function Strain Energy (FRFSE), Flexibility Strain Energy (FSE), and Residual Force-Based (RFB) indicators, derived from natural frequencies and mode shapes. These indices collectively enhance damage localization accuracy while reducing the number of false or redundant damaged elements, thereby improving computational efficiency. Through the application of Bayesian data fusion, the approach establishes a robust probabilistic framework that effectively integrates different damage indicators to refine detection results. The incorporation of the MTLBO algorithm further enhances the convergence speed and accuracy of the optimization process, expediting the identification of damage across complex structural systems. Moreover, by employing a probabilistic objective function, the framework demonstrates notable resilience to measurement noise, ensuring reliable performance under uncertain conditions. A key innovation of this study lies in the simultaneous probabilistic treatment of both damage localization and damage severity estimation, enabling more precise, noise-resistant, and computationally efficient damage detection. This hybrid methodology represents a significant advancement in SHM, offering a robust and practical solution for real-world structural assessment and maintenance applications.

نویسندگان

- -

Faculty of Civil Engineering, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran

- -

Faculty of Civil Engineering, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Alkayem, N.F. & Cao, M., ۲۰۱۸. Damage identification in three-dimensional ...
  • Bagherahmadi, S.A. & Seyedpoor, S.M., ۲۰۱۸. Structural damage detection using ...
  • Barman, S.K., Jebieshia, T.R., Tiwari, P., Maiti, D.K. & Maity, ...
  • Barman, S.K., Mishra, M., Maiti, D.K. & Maity, D., ۲۰۲۱. ...
  • Cedeño-Rodríguez, M.D., Yanez, S.J., Saavedra-Flores, E.I., Guzmán, C.F. & Pina, ...
  • Cruz, P.J. & Salgado, R., ۲۰۰۹. Performance of vibration‐based damage ...
  • Das, S., Saha, P. & Patro, S.K., ۲۰۱۶. Vibration-based damage ...
  • Das, T. & Guchhait, S., ۲۰۲۴. A ۲D-CNN-based two-stage structural ...
  • Dinh-Cong, D., Vo-Duy, T., Ho-Huu, V. & Nguyen-Thoi, T., ۲۰۱۹. ...
  • Dinh-Cong, D., Vo-Duy, T., Ho-Huu, V. & Nguyen-Thoi, T., ۲۰۱۹. ...
  • Fan, W. & Qiao, P., ۲۰۱۱. Vibration-based damage identification methods: ...
  • Gerist, S. & Maheri, M.R., ۲۰۱۶. Multi-stage approach for structural ...
  • Ghasemi, M.R., Nobahari, M. & Shabakhty, N., ۲۰۱۸. Enhanced optimization-based ...
  • Ghiasi, R., Fathnejat, H. & Torkzadeh, P., ۲۰۱۹. A three-stage ...
  • Hızal, Ç. & Aktas, E., ۲۰۲۱. Structural Health Monitoring-Integrated Reliability ...
  • Humar, J., Bagchi, A. & Xu, H., ۲۰۰۶. Performance of ...
  • Kaveh, A. & Zolghadr, A., ۲۰۱۷. Cyclical parthenogenesis algorithm for ...
  • Kim, J.T. & Stubbs, N., ۲۰۰۲. Improved damage identification method ...
  • Li, W., Fan, Y. & Xu, Q., ۲۰۲۰. Teaching-learning-based optimization ...
  • Machado, M.R., Adhikari, S. & Dos Santos, J.M.C., ۲۰۱۷. A ...
  • Mishra, M., Barman, S.K., Maity, D. & Maiti, D.K., ۲۰۲۰. ...
  • Montalvao, D., Maia, N.M.M. & Ribeiro, A.M.R., ۲۰۰۶. A review ...
  • Montazer, M. & Seyedpoor, S.M., ۲۰۱۴. A new flexibility based ...
  • Niu, P., Ma, Y. & Yan, S., ۲۰۱۹. A modified ...
  • Pandey, A.K. & Biswas, M., ۱۹۹۴. Damage detection in structures ...
  • Radzieński, M., Krawczuk, M. & Palacz, M., ۲۰۱۱. Improvement of ...
  • Rao, R.V., Savsani, V.J. & Vakharia, D.P., ۲۰۱۱. Teaching–learning-based optimization: ...
  • Ruiz, D.V., de Braganca, C.S.C., Poncetti, B.L., Bittencourt, T.N. & ...
  • Ruiz, D.V., de Bragança, C.S.C., Poncetti, B.L., Bittencourt, T.N. & ...
  • Salawu, O.S., ۱۹۹۷. Detection of structural damage through changes in ...
  • Shekhar, S., Freddi, F., Ghosh, J. & Lad, D., ۲۰۲۳. ...
  • Shi, Z.Y., Law, S.S. & Zhang, L.M., ۲۰۰۲. Improved damage ...
  • Shih, H.W., Thambiratnam, D.P. & Chan, T.H.T., ۲۰۰۹. Vibration based ...
  • Simoen, E., De Roeck, G. & Lombaert, G., ۲۰۱۵. Dealing ...
  • Tibaduiza Burgos, D.A., Gomez Vargas, R.C., Pedraza, C., Agis, D. ...
  • Vamvoudakis-Stefanou, K.J., Sakellariou, J.S. & Fassois, S.D., ۲۰۱۸. Vibration-based damage ...
  • Yan, A.M., Kerschen, G., De Boe, P. & Golinval, J.C., ...
  • Zhang, Y. & Yang, W., ۲۰۱۳. Bayesian strain modal analysis ...
  • نمایش کامل مراجع