شناسایی آسیب در سازه های فضاکار با استفاده از انرژی کرنشی مودال

افزایش عمر سازه ها، عدم رعایت دقیق ضوابط آیین نامه ها در زمان طراحی و اصول صحیح ساخت در زمان اجرا، اعمال بارهای بیش از حد در هنگام زلزله، خستگی ناشی از سیکل های بارگذاری و باربرداری و سایر عوامل احتمالی دیگر می توانند باعث آسیب در سازه ها گردیده که در صورت عدم شناسایی و اصلاح به موقع، این آسیب ها با گذشت زمان توسعه یافته و در نهایت ممکن است باعث فروپاشی کل سازه شوند. بنابراین تعیین خرابی در سیستم های سازه ای و تعلقات آن برای کنترل سلامتی سازه ها و افزایش ایمنی و اطمینان از وضعیت موجود سازه ها امری مهم و ضروری است. زمانی که آسیب در سازه به وقوع می پیوندد، این عامل می تواند باعث تغییرات کوچکی در سیستم سازه ای شود که خود باعث ایجاد تاثیر منفی بر روی عملکرد سازه می گردد. بنابراین بایستی پارامترهایی که نقش مهمی در شناسایی و تعیین شدت آسیب دارند به درستی انتخاب گردند. در این تحقیق، روشی بر مبنای انرژی کرنشی جنبشی و مودال جهت تعیین موقعیت و شدت آسیب در سازه ها پیشنهاد شده است. فرض بر این است که از خصوصیات دینامیکی سازه، فقط فرکانس های چند مود اول در دسترس باشد. با استفاده از فرکانس های موجود روشی برای تعیین ماتریس سختی سازه آسیب دیده پیشنهاد شده است. معادله تعیین شدت آسیب بر مبنای تغییرات کل انرژی کرنشی مودال بسط داده شده است. مسئله شناسایی آسیب به-صورت یک مسئله بهینه سازی غیر مقید، مدل شده و برای حل معادله فوق از الگوریتم اجتماع ذرات با رفتار کوانتومی استفاده گردیده است. همچنین مسئله وجود خطا (نویز) در پاسخ های دینامیکی حاصل از سنسورها و تاثیر آن بر روی دقت شناسایی آسیب مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی عملکرد موثر روش فوق، مثال های عددی ارائه شده و نتایج بیانگر دقت و عملکرد مناسب روش پیشنهادی برای تعیین محل وقوع و شدت آسیب در سازه می باشد.