عیب یابی تیر ترک دار به روش emd

یکی از روش های جدید برای عیب یابی ساز ه ها و سیستم های مکانیکی، پردازش سیگنال استخراج شده از سیستم واقعی می باشد. تبدیل هیلبرت- هوانگ (hilbert-huang transform: hht) یک روش جدید زمان- فرکانس برای آنالیز سیگنال های غیرپایا و غیرخطی می باشد که مبتنی بر روش تجزیه سیگنال به مودهای تجربی (empirical mode decomposition) و تحلیل طیفی هیلبرت است. با تحلیل سیگنال حاصل توسط این روش می توان اطلاعات لازم جهت تعیین سالم یا معیوب بودن سازه و نیز تعیین شدت و محل عیب در سازه را دریافت کرد. سیگنال استخراج شده از سیستم به وسیله نویزهای حاصل از وسایل اندازه گیری و پارازیت ها آلوده شده و سبب پیچیدگی بیشتر سیگنال برای پردازش و استخراج اطلاعات مفید می شود ولی با استفاده از این روش می توان اطلاعات لازم را از سیگنال استخراج نمود. مراحل اعمال روش hht را می توان به دو بخش تقسیسم نمود: در مرحله اول سیگنال به مجموعه ای از توابع مودهای ذاتی (intrinsic mode functions: imf) تجزیه می شود و در مرحله بعد با اعمال تبدیل هیلبرت بر روی imf ها اطلاعات در حوزه زمان- فرکانس استخراج می شود. هدف اصلی این پایان نامه عیب یابی تیر ترک دار می باشد. در ابتدا مدل های تیر ترک دار مورد مطالعه قرار گرفته و مدلی منطبق بر واقعیت ارائه می گردد. رفتار دینامیکی تیر ترک دار به صورت تئوری و تجربی بررسی شده و سپس روش hht برای پردازش سیگنال های حاصل در هر دو روش تجربی و شبیه سازی شده جهت عیب یابی اعمال می شود. این روش بر روی تیر سالم نیز اعمال شده و نتایج حاصل از حل تئوری با نتایج حاصل از تست های تجربی و نتایج ارائه شده در ادبیات فن مقایسه می شوند. با بررسی نتایج تئوری و نیز نتایج تجربی در هردو حالت به این نتیجه می رسیم که فرکانس لحظه ای برای تیر سالم مقدار ثابتی است که متناظر با فرکانس مود ارتعاش اصلی تیر می باشد ولی فرکانس لحظه ای برای تیر های ترک دار به صورت تابع هارمونیکی متغیر با زمان بین دو مقدار نوسان می کند این مقادیر متناظر با فرکانس های حالت بسته شدن و باز شدن ترک می باشد، به این صورت که سفتی تیر در حین ارتعاش عرضی تیر در اثر باز و بسته شدن ترک تابعی از زمان بوده و در نتیجه فرکانس لحظه ای نیز به صورت تابعی از زمان بین فرکانس های حالت باز و بسته نوسان خواهد نمود. پس در این مساله تبدیل هیلبرت- هوانگ ماهیت فیزیکی ترک باز و بسته شونده را به خوبی آشکار می سازد.