یکی از روش‌های متداول شناسایی آسیب در سازه‌ ها و تعیین محل و شدت آسیب در آنها بررسی تغییرات پارامترهای مودال سازه قبل و بعد از بروز آسیب است. در این روند که اغلب بر پایه روش‌های بهینه سازی هستند، یک تابع هدف بر پایه فرکانس‌های طبیعی و یا شکل‌مودهای سازه و یا هر دو به کار برده می‌شود.در این مقاله سعی می‌‌شود مروری اجمالی بر تحقیقات پیشین در خصوص شناسایی آسیب براساس پارامترهای مودال و توابع هدف متداول در مرحله بهینه‌سازی در فرایند شناسایی آسیب انجام گیرد. به این منظور، روش های شناسایی آسیب براساس فرکانس طبیعی، شکل مود، انحنای شکل مود و هردو، شکل مود و فرکانس طبیعی مرور می‌شوند. در ادامه با توجه به اهمیت بالای توابع هدف در فرایند شناسایی آسیب، توابع هدف بر پایه معیار اطمینان مودال، ماتریس انعطاف پذیری و فرکانس‌های طبیعی و شکل‌های مود مقایسه می‌شوند. Manuscript profile

یکی از روش‌های متداول شناسایی آسیب در سازه‌ ها بررسی تغییرات پارامترهای مودال سازه قبل و بعد از بروز آسیب است. در این روند که اغلب بر پایه روش‌های بهینه سازی هستند، یک تابع هدف بر پایه فرکانس‌های طبیعی و یا شکل‌مودهای سازه و یا هر دو به کار برده می‌شود. موفقیت در یافتن محل و شدت آسیب در این روش‌ها شدیدا تابع حساسیت تابع هدف به آسیب خواهد بود. از آنجا که تابع هدف خود تابعی از فرکانس‌های طبیعی و یا شکل‌مودهای سازه و یا هر دو است، لازم است حساسیت پارامترهای مودال به محل و شدت آسیب مورد بررسی قرار گیرد. به این منظور در این مقاله یک تیر یکسرگیردار به صورت عددی شبیه سازی شده است. با تغییر محل و شدت ترک، اثر آنها بر فرکانس‌های طبیعی و شکل مودها مطالعه می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش شدت ترک فرکانس های طبیعی کاهش می‌‌یابند. از طرف دیگر با جابجا شدن ترک از سر گیردار به سمت انتهای آزاد، تغییرات فرکانس طبیعی از الگویی خاصی پیروی نکرده و برای یک ترک با عمق ثابت کاهش فرکانس‌های طبیعی نسبت به حالت تیر سالم وابسته به موقعیت ترک بر روی تیر می‌‌باشد. همچنین مشاهده می‌‌شود هرچه ترک به سر گیر دار تیر نزدیک تر باشد، فرکانس طبیعی بیشتر کاهش می‌‌یابد. نتایج نشان می‌دهد که حساسیت شکل مودها نسبت به بروز ترک در تیر پایین است. بنابراین توصیه می‌شود در توابع هدف از فرکانس‌های طبیعی و یا فرکانس‌های طبیعی و شکل مودها به صورت توامان استفاده گردد. Manuscript profile

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. Manuscript profile