شناسايي خرابي در تير با استفاده از سيستم محرك ديناميكي بصورت آزمايشگاهي

Damage detection in beam using dynamic excitation system by experimental

بسياري از شكست هاي سازه اي بسبب گسيختگي مواد تشكيل دهنده رخ مي‌دهند. آغاز اين گسيختگي ها با ترك توام بوده كه با گسترش خود به عنوان تهديد جدي براي رفتار سازه محسوب مي‌شوند، در اين راستا متدهاي پايش سلامت سازه ها، موضوع تحقيقات پردامنه اي است كه تا كنون انجام شده و كماكان ادامه دارد. در اين مقاله كه بصورت آزمايشگاهي صورت گرفته است، يك سيستم جديد مكانيكي پرتابل هوشمند جهت شناسايي خرابي در سازه هاي تيري شكل با استفاده از الگوريتم فازيژنتيك معرفي گرديده است. در ابتدا تاريخچه شتابزمان از سه نقطه تير دو سر مفصل ساده با استفاده از سنسورهاي شتاب سنج برداشت مي‌گردد و سپس اين سيگنال با استفاده از روش جديد تجزيه سيگنال به عناصر جزئي تر، به اجراء خود تقسيم مي گردد كه هركدام از اين جزها در بر دارنده محدوده خاصي از فركانس مي‌باشند و با استفاده از تبديل فوريه زمان كوتاه، فركانسهاي غالب سازه از روي همين جزها استخراج مي‌گردد. در ادامه روشي بر مبناي الگوريتمي فازيژنتيك براي يافتن خرابي در تير دو سر مفصل ساده معرفي مي‌گردد. اين الگوريتم براي پيدا كردن مكان و شدت خرابي در طول تير طراحي شده كه قادر به يافتن مكان و شدت خرابي از روي الگوي تغييرات فركانسي تير بين حالت سالم و معيوب تير مي‌باشد.

Most of structural failures are because of break in consisting materials. Beginning of these breaks is with crack which extension of them is a serious threat to behavior of structure, so the methods of distinguishing and showing of cracks are most important subjects which are being investigated. In this article, a new smart portable mechanical system to detect damage in beam structures form using fuzzygenetic algorithm is introduced. Accelerationtime history of the three point of beam is obtained. The signals are then decomposed into smaller components using new EMD (Empirical Mode Decomposition) method with every IMF containing a specific range of the frequency. The dominate frequencies of the structure are obtained from these IMFs using ShortTime Fourier transform. Subsequently, a new method of damage detection in simply supported beams is introduced based on fuzzygenetic algorithm. The new method is capable of identifying the location and severity of the damage. This algorithm is developed to detect the location and severity of the damage along the beam, which can detect the damage location and severity based on the pattern of beam frequency variations between undamaged and damaged states.