عيب يابي مبتني بر مشخصات ارتعاشي سازه پل (فولادي) توسط الگوريتم هاي فرا ابتكاري (اجتماع ذرات)

كارشناسي ارشد

چكيده سيستم¬هاي حمل و نقل، مخصوصا پل¬ها در بسياري از شهرها و شريان¬هاي برون شهري به علت زمان زياد سرويس¬دهي مستعد خرابي سازه¬اي هستند. تاثيرات محيطي، تغيير در خصوصيات بارها، زلزله، نقص¬هاي سازه¬اي موجب ايجاد و بروز آسيب در پل شده و باعث گسيختگي كامل پل مي¬شوند. در دهه¬هاي اخير تكنيك پايش سلامتي سازه براي مواجهه با اين چالش¬ها در پل-ها بكار گرفته مي¬شود. تكنيك پايش سلامتي بر اساس مشخصات ديناميكي و مودال امروزه جزو پركاربردترين تكنيك¬ها در فرآيند تعمير و نگهداري سازه¬ها مي¬باشد. در مطالعه حاضر نيز بر اساس مشخصات ارتعاشي به عيب¬يابي يك پل واقعي با شاه¬تيرهاي فولادي پرداخته مي¬شود. در پژوهش حاضر، هدف عيب¬يابي پل بر اساس الگوريتم¬هاي بهينه-سازي فرا ابتكاري و خصوصيات ديناميكي پل مي¬باشد. مسئله عيب¬يابي بر اساس مشخصات ارتعاشي پل به صورت يك مسئله بهينه¬سازي مبتني بر مشخصات مودال سيستم تعريف مي¬شود. توابع هدف مبتني بر فركانس¬هاي طبيعي و تركيب فركانس طبيعي و انرژي كرنشي مودال تعريف خواهد شد. بعد از مدل-سازي پل در نرم¬افزار ANSYS، سناريوهاي خرابي روي مدل اجزاي محدود در محيط ANSYS اعمال و مبادرت به برداشت پارامترهاي مودال مي¬گردد. پارامترهاي برداشت شده در اين مرحله به عنوان ورودي به الگوريتم فرا ابتكاري اجتماع ذرات داده خواهند شد. الگوريتم بر اساس كدنويسي¬هاي اجزاي محدود انجام شده در محيط MATLAB آناليز مودال را انجام مي-دهد. بر اساس حل توابع هدف مبتني بر فركانس طبيعي و تركيب فركانس و انرژي كرنشي مودال، مكان و شدت خرابي اعمالي توسط الگوريتم شناسايي مي¬گردد. بر اساس پاسخ¬هاي الگوريتم در مورد كارايي و كاركرد روش ارايه شده در اين پژوهش بحث خواهد شد. بر اساس نتايج حاصله، الگوريتم اجتماع ذرات در حالت تابع هدف مبتني بر فركانس هم محل و هم شدت خرابي¬هاي اعمالي را درست تشخيص مي¬داد. در حالت تابع هدف مبتني بر تركيب فركانس و انرژي كرنشي مودال نيز الگوريتم در بحث عيب¬يابي كاملا موفق عمل مي¬كرد و عملكرد الگوريتم نسبت به حالت قبل بهتر بود. واژه‌هاي كليدي: پارامترهاي مودال، الگوريتم اجتماع ذرات، مدل اجزاي محدود، بهينه¬سازي، عيب¬يابي

189582

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر ديواندري

راه و ترابري

دكتر زياري