مطالعه مقایسه‌ای توابع هدف معمول برپایه پارامترهای مودال در شناسایی آسیب سازه‌ای
محورهای موضوعی : آنالیز مودال
احسان جمشیدی
1
,
بهرام جمشیدی
2
,
فاطمه تقی خاکی
3
,
علیرضا ارغوان
4
1 - مدیر گروه مکانیک جامدات و طراحی کاربردی، عضو هیات علمی
2 - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران
3 - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران
4 - مربی، مرکز تحقیقات انرژی و توسعه پایدار، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران
کلید واژه: فرکانس طبیعی, شناسایی آسیب, پارامترهای مودال, تابع هدف, شکل مود, تیر یکسر‌گیردار,
چکیده مقاله :
انتخاب تابع هدف مناسب برای تعیین محل آسیب و تخمین شدت آن در سازه امری ضروری می‌‌باشد. برای این منظور توابع هدف وابسته به پارامترهای مودال سازه از قبیل شکل مود و فرکانس طبیعی با توابع هدف دیگر که قادر به پیش‌بینی محل آسیب می‌‌باشند ترکیب می‌‌شوند. سپس به کمک روشهای بهینه سازی محل و شدت آسیب به دست می‌آید. در این مقاله با استفاده از روش المان محدود ابتدا یک تیر یک سرگیر دار در نرم افزار MATLAB شبیه سازی شده و سپس الگوریتم ژنتیک تک و چند‌هدفه با استفاده از توابع هدف مختلف به دست آمده از پارامترهای مودال برای تعیین میزان و محل ترک بکار گرفته می‌شود. به منظور مقایسه توابع هدف مختلف اثر ناکاملی درجات آزادی اندازه گیری شده، محدوده فرکانسی اندازه گیری و همچنین نویز محیطی بر نتایج شناسایی آسیب مورد مطالعه قرار می گیرد.
Choosing appropriate objective function is necessary for detection of damage location and severity. To this end, objective functions based on modal parameters such as mode shapes and natural frequencies are combined with other objective functions capable to detect damage location. Then the location and severity of damage is obtained using optimization techniques. In this paper a cantilever beam is simulated numerically in MATLAB software using finite element method and then single and multi-objective genetic algorithms with different objective functions based on modal parameters are used to detect damage location and severity. To compare different objective functions, the effect of coordinate incompleteness, frequency range of interest and also environmental noise on the obtained results is studied.
_||_