شناسايي آسيب در سازه هاي صفحه اي با كمك الگوريتم بهينه يابي توپولوژيكي

كارشناسي ارشد

همه‌ي سازه‌ها ممكن است در طي عمر بهره‌برداري خود بر اثر عوامل مختلفي از جمله خوردگي، فرسودگي مصالح، تأثير عوامل خارجي مثل زلزله، باد و بارهاي ضربه‌‌اي دچار آسيب‌ديدگي سازه‌اي شوند. تشخيص زودهنگام و به موقع اين آسيب‌ها در سازه‌ها اهميت بسيار زيادي دارد، زيرا در غير اين صورت ممكن است منجر به مختل شدن عملكرد بهره‌برداري مطلوب سازه شده و يا حتي انهدام ناگهاني ساختمان را در پي داشته باشد. از اين رو، شناسايي و بررسي آسيب‌ در سازه‌ها مبحث تحقيقي بسيار مهمي در دهه‌هاي اخير بوده است. يكي از روش هاي كنترل سلامت سازه، شناسايي آسيب بر اساس تغيير در مشخصات ديناميكي و بر پايه ارتعاش مي¬باشد. از طرف ديگر مي توان مساله شناسايي آسيب را به صورت يك مساله بهينه يابي تعريف كرد. در اين تحقيق شناسايي آسيب در سازه¬هاي مهندسي، با تعريف پارامترهاي ديناميكي به عنوان تابع هدف در يك مساله بهينه يابي، مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين هدف اين مطالعه، تعيين مكان و شدت آسيب با استفاده از روش‌هاي به روز رساني مدل و مشخصاً بررسي نقش نوع بهينه‌ياب و تابع هدف مي‌باشد. در اين تحقيق با استفاده از مفهوم آشوب و هم چنين استفاده از بهينه ساز اجتماع پرندگان و تلفيق اين دو مفهوم و توليد بهينه ساز اجتماع پرندگان-آشوب يك مفهوم جديد بيان شده است كه ضعف الگوريتم اجتماع پرندگان در خصوص عدم ارائه نتايج مطلوب در نقاط بهينه محلي را بر طرف سازد. هم چنين در اين تحقيق يك الگوريتم به منظور تشخيص خرابي در سازه ها ارائه شده است كه در آن از طريق مقايسه ماتريس نرمي سازه و شكل مودي سازه، محل و شدت خرابي در المان هاي آسيب ديده به درستي تشخيص داده خواهد شد. صحت و دقت روش مورد نظر با مدل سازي با اجزاء محدود براي سه سازه و در شرايط مختلف مورد بررسي قرار گرفته است. اين شرايط عبارتند از: شدت¬هاي مختلف در خرابي، سناريوهاي مختلف خرابي، اثر تعداد مودهاي مختلف و تاثير نوفه موجود در داده¬هاي مودال. نتايج اين پژوهش نشانگر تشخيص دقيق شدت و محل آسيب با استفاده از روش معرفي شده و تاثيرپذيري بسيار كم روش از حضور نوفه (حتي در مود¬هاي بالاتر) مي¬باشد. واژه‌هاي كليدي: اجتماع پرندگان، آشوب، اجتماع پرندگان-آشوب، ماتريس نرمي سازه.

191280

دانشگاه علم و صنعت ايران

سازه

دكتر قدرتي اميري