تشخیص آسیب در سازه های مهندسی با کمک اطلاعات مودال محدود و روش های بهینه یابی

شناسایی آسیب در سازه ها، می تواند از وقوع حوادث جبران ناپذیر جلوگیری به عمل آورد. با تشخیص زود هنگام آسیب در سازه ها، نه تنها می توان طرح مناسبی را برای تعمیر یا بهسازی سازه ها اتخاذ نمود، بلکه می توان از عملکرد مناسب سازه تحت بارگذاری های مختلفی نظیر بارگذاری زلزله، مطمئن بود. در این پایان نامه، سه روش موثر جهت شناسایی آسیب در سازه های مهندسی ارائه می گردد. این روش ها بر مبنای تعریف مساله ی بهینه یابی استوار می باشند. این کار با در نظر داشتن اعضای روی قطر اصلی ماتریس نرمی تعمیم یافته ی سازه ها صورت می پذیرد. در روش اول، این اعضا، بطور مستقیم مورد بررسی و ارزیابی قرار می گیرند. این در حالی است که در روش دوم میزان ارتباط این اعضا، با کمک معیار سنجش اطمینان مودی مورد بررسی قرار می گیرد. تابع هدف سوم، بر مبنای تلفیق توابع پیشنهادی اول و دوم استوار می باشد. برای حل مساله ی بهینه یابی، از الگوریتم بهینه یابی رقابت استعماری استفاده شده است. به منظور بررسی کارآیی روش های ارائه شده، سه مثال عددی، شامل یک قاب خمشی سه طبقه، یک خرپای پانزده المانه و یک قاب برشی 12 طبقه، تحت سناریوهای آسیبی مختلف، مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. همچنین، کارآیی روش ها تحت شرایطی نظیر حضور نویز در داده ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین مطالعاتی پیرامون تاثیر تعداد مودهای در دسترس جهت پیاده سازی روش ها، صورت پذیرفته است. نتایج بدست آمده، حاکی از توانایی روش ها در شناسایی آسیب ها می باشند. همچنین، می توان نتیجه گرفت که تابع هدف دوم در قیاس با تابع اول از دقت بالایی در شناسایی آسیب ها بر خوردار می باشد. بعلاوه، تابع هدف سوم، قادر است سناریوهای پر آسیب را با دقت بالایی شناسایی کند. درنهایت، به منظور مقایسه ی کارآیی الگوریتم بهینه یابی رقابت استعماری در حل مساله ی بهینه یابی، برخی از سناریوها با کمک الگوریتم بهینه یابی ژنتیک نیز مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج عایده، بیانگر دقت بالای الگوریتم رقابت استعماری در یافتن پاسخ های بهین می باشند