تشخیص ترک در پوسته استوانه‏ ای با استفاده از آنالیز مودال تجربی

در این پژوهش یک روش کاربردی و غیرمخرب جهت یافتن محل، عمق و طول ترک در پوسته استوانه‏ای ارائه شده است. به منظور جلوگیری از بوجود آمدن اثرات غیر خطی ترک به صورت باز در نظر گرفته می شود. ترک محیطی که به دو صورت سراسری و با طول محدود در نظر گرفته شده با استفاده از روابط مکانیک شکست با فنر خطی گسترده مدل‏سازی می گردد. پوسته به صورت همگن بوده و از تئوری فلوگه برای استخراج معادلات ارتعاشی پوسته آن استفاده شده است. برای حل معادلات پوسته استوانه‏ای ترک‏دار از روش کوادراتور دیفرانسیلی استفاده می‏گردد. پوسته استوانه ای برای ترک سراسری به دو قسمت و برای ترک با طول محدود به چهار قسمت تقسیم بندی شده است. معادلات ارتعاشی حاکم بر پوسته استوانه‏ای برای هر قسمت توسط روش کوادراتور دیفرانسیلی گسسته شده، سپس معادلات مرزی، شرایط پیوستگی و شرط ترک بر مسئله اعمال می شوند. در ادامه معادلات حاصل به مسئله مقدار ویژه تبدیل شده که با حل آن فرکانس‏های پوسته ترک‏دار تعیین می‏گردند. به منظور صحت روش عددی ارائه شده، مدل تجربی پوسته استوانه‏ای ترک‏دار در آزمایشگاه ساخته شده است. با اندازه گیری فرکانس‏های تجربی پوسته ترک‏دار و استفاده از الگوریتم‏ بهینه‏سازی زنبور عسل، محل و اندازه ترک در پوسته استوانه‏ای مشخص می‏گردد. نتایج بدست آمده دقت مناسب روش ارائه شده در تشخیص ترک در پوسته ها را نشان می دهد.