digidtyle

محاسبه کاهش سختی خمشی تکیه گاهها در تیرها به روش معکوس با داده های ارتعاش آزاد در حضور یک سیستم

محاسبه کاهش سختی خمشی تکیه گاهها در تیرها به روش معکوس با داده های ارتعاش آزاد در حضور یک سیستم

محاسبه-کاهش-سختی-خمشی-تکیه-گاهها-در-تیرها-به-روش-معکوس-با-داده-های-ارتعاش-آزاد-در-حضور-یک-سیستم

این پایان نامه در قالب فرمت word قابل ویرایش ، آماده پرینت و ارائه به عنوان پروژه پایانی میباشد.

چکیده

در این تحقیق کاهش سختی خمشی تکیه گاه‌های سیستم حاصل از ترکیب تیر با فرمول بندی تیر اولر برنولی و سیستم یک درجه آزادی جرم و فنر بصورت تحلیلی مورد بررسی قرار می‌گیرد. سیستم جرم و فنر دارای مشخصات فیزیکی معلوم و محل قرار گیری معلوم است . ابتدامسئله ارتعاش آزاد براي تير بدون در نظر گرفتن جرم وفنر مورد بررسي قرار گرفته و شکل مدهاي ارتعاش به دست آمدند و برای حل کل سیستم از روش‌های کلاسیک تئوری ارتعاشات استفاده شده است.باتوجه به معادلات نهایی حاصل(که در آن فرکانس طبیعی وسختی تکیه گاه‌ها وجود دارند) با داشتن فرکانس‌ها و با پیگیری حل معکوس مسئله پارامتر سختی خمشی تکیه گاه محاسبه می‌شود.حل نهایی بدست آمده با استفاده از روش اجزإ محدود صحت سنجی شده است.مقایسه نتایج روش پیشنهادی و روش اجزإ محدودتطابق بسیار مناسبی را نشان می‌دهند.پس از حل به روش اجزاء محدود با استفاده از فرکانس‌های بدست آمده از روش اجزإ محدود حل معکوس پیگیری شده است.


کلید واژه‌ها : ارتعاش آزاد ، کاهش سختی تکیه‌گاه، سیستم دو درجه آزادی ، تير اولربرنولی، حل معكوس.


  

فهرست مطالب


فصل 1-    مقدمه    1
1-1-    پیشگفتار    2
1-2-    تاریخچه مطالعات    4
فصل 2-    حل مستقیم    7
2-1-    معادلات ارتعاش تیر اویلر- برنولی    8
2-1-1-    بحث و بررسی درستی روابط ارایه شده    13
2-1-2-    آزمون همگرایی در مدلهای عددی    13
2-2-    معادلات ارتعاش برای سازه دو درجه ازادی    22
2-2-1-    روش سه قطری در زیر سازه های سری]40و3[    23
2-2-2-    تعیین جرم و سختی تیر    29
2-2-3-    بررسی درستی روابط ارایه شده سیستم دو درجه آزادی    30
فصل 3-    حل معکوس سازه    43
3-1-    پیشگفتار    44
3-2-    روش حل    44
فصل 4-    نتيجهگيري و راهكارهاي قابل انجام در ادامه تحقيقات    48
4-1-    پیشنهادات براي ادامهي تحقيقات در حوزهي شناسايي مشخصات سيستمها    49


فهرست شکلها


شکل ‏2 1 تير ساده با دو فنر پيچشي در دو انتها    10
شکل ‏2 2 شکل مودهای 1و2 برای نسبتهای مختلف طول به ارتفاع   ( )،   ( )،      ( ) ،  ( )    16
شکل ‏2 3 شکل مودهای 1و2 برای نسبتهای مختلف طول به ارتفاع   ( )،   ( )،      ( ) ،  ( )    19
شکل ‏2 4 شکل مودهای 1و2 برای نسبتهای مختلف طول به ارتفاع   ( )،   ( )،      ( ) ،  ( )    22
شکل ‏2 5سازه کلی متشکل از دو سیستم یک درجه آزادی    23
شکل ‏2 6 سازه هم ارز بصورت دو جرم و فنر متصل بصورت سری    24
شکل ‏2 7 زیر سازه های سری    25
شکل ‏2 8سیستم دو درجه آزادی الف : تیر با جرم و سختی K1وM1 در مورد دلخواه ب : سیستم جرم و فنر با جرم و سختی K2و M2    28


فهرست جداول


جدول ‏2 1 مقايسه فرکانسهاي طبيعي مدلهاي تحليلي تير ساده اولر برنولی با مدلهاي اجزا محدود براي نسبتهاي مختلف طول به ارتفاع    15
جدول ‏2 2 مقايسه فرکانسهاي طبيعي مدلهاي تحليلي تير با یک سر مفصل و یک سر با سختی EI با فرمول بندی اولر برنولی با مدلهاي اجزا محدود براي نسبتهاي مختلف طول به ارتفاع    18
جدول ‏2 3 مقايسه فرکانسهاي طبيعي مدلهاي تحليلي دو سر با سختی EI با فرمول بندی اولر برنولی با مدلهاي اجزا محدود براي نسبتهاي مختلف طول به ارتفاع    21
جدول ‏2 4 مقایسه فرکانسهای طبیعی حاصل از مدل تیر اولر برنولی ارائه شده و تحلیل اجزا محدود(با نسبت طول به ارتفاع 20و محل سیستم یک درجه آزادیLm=0.6)    33
جدول ‏2 5 مقایسه فرکانسهای طبیعی حاصل از مدل تیر اولر برنولی ارائه شده و تحلیل اجزا محدود(با نسبت طول به ارتفاع 40و محل سیستم یک درجه آزادیLm=0.6)    33
جدول ‏2 6 مقایسه فرکانسهای طبیعی حاصل از مدل تیر اولر برنولی ارائه شده و تحلیل اجزا محدود(با نسبت طول به ارتفاع 100و محل سیستم یک درجه آزادیLm=0.6)    34
جدول ‏2 7 مقایسه فرکانسهای طبیعی حاصل از مدل تیر اولر برنولی ارائه شده و تحلیل اجزا محدود(با نسبت طول به ارتفاع 20و محل سیستم یک درجه آزادیLm=0.2)    34
جدول ‏2 8 مقایسه فرکانسهای طبیعی حاصل از مدل تیر اولر برنولی ارائه شده و تحلیل اجزا محدود(با نسبت طول به ارتفاع 40و محل سیستم یک درجه آزادیLm=0.2)    35
جدول ‏2 9 مقایسه فرکانسهای طبیعی حاصل از مدل تیر اولر برنولی ارائه شده و تحلیل اجزا محدود(با نسبت طول به ارتفاع 100و محل سیستم یک درجه آزادیLm=0.2)    35
جدول ‏2 10 مقایسه فرکانسهای طبیعی حاصل از مدل تیر اولر برنولی(Kleft=0 ,  Kleft=EI) ارائه شده و تحلیل اجزا محدود(با نسبت طول به ارتفاع 20و محل سیستم یک درجه آزادیLm=0.6)    37
جدول ‏2 11 مقایسه فرکانسهای طبیعی حاصل از مدل تیر اولر برنولی(Kleft=0 ,  Kleft=EI) ارائه شده و تحلیل اجزا محدود(با نسبت طول به ارتفاع 40و محل سیستم یک درجه آزادیLm=0.6)    37
جدول ‏2 12 مقایسه فرکانسهای طبیعی حاصل از مدل تیر اولر برنولی(Kleft=0 ,  Kleft=EI) ارائه شده و تحلیل اجزا محدود(با نسبت طول به ارتفاع 100و محل سیستم یک درجه آزادیLm=0.6)    38
جدول ‏2 13 مقایسه فرکانسهای طبیعی حاصل از مدل تیر اولر برنولی(Kleft=0 ,  Kleft=EI) ارائه شده و تحلیل اجزا محدود(با نسبت طول به ارتفاع 20و محل سیستم یک درجه آزادیLm=0.2)    38
جدول ‏2 14 مقایسه فرکانسهای طبیعی حاصل از مدل تیر اولر برنولی(Kleft=0 ,  Kleft=EI) ارائه شده و تحلیل اجزا محدود(با نسبت طول به ارتفاع 40و محل سیستم یک درجه آزادیLm=0.2)    39
جدول ‏2 15 مقایسه فرکانسهای طبیعی حاصل از مدل تیر اولر برنولی(Kleft=0 ,  Kleft=EI) ارائه شده و تحلیل اجزا محدود(با نسبت طول به ارتفاع 100و محل سیستم یک درجه آزادیLm=0.2)    39
جدول ‏2 16 مقایسه فرکانسهای طبیعی حاصل از مدل تیر اولر برنولی(Kleft=EI ,  Kleft=EI) ارائه شده و تحلیل اجزا محدود(با نسبت طول به ارتفاع 20و محل سیستم یک درجه آزادیLm=0.6)    41
جدول ‏2 17 مقایسه فرکانسهای طبیعی حاصل از مدل تیر اولر برنولی(Kleft=EI ,  Kleft=EI) ارائه شده و تحلیل اجزا محدود(با نسبت طول به ارتفاع 40و محل سیستم یک درجه آزادیLm=0.6)    41
جدول ‏2 18 مقایسه فرکانسهای طبیعی حاصل از مدل تیر اولر برنولی(Kleft=EI ,  Kleft=EI) ارائه شده و تحلیل اجزا محدود(با نسبت طول به ارتفاع 100و محل سیستم یک درجه آزادیLm=0.6)    42
جدول ‏2 19 مقایسه فرکانسهای طبیعی حاصل از مدل تیر اولر برنولی(Kleft=EI ,  Kleft=EI) ارائه شده و تحلیل اجزا محدود(با نسبت طول به ارتفاع 20و محل سیستم یک درجه آزادیLm=0.2)    42
جدول ‏2 20 مقایسه فرکانسهای طبیعی حاصل از مدل تیر اولر برنولی(Kleft=EI ,  Kleft=EI) ارائه شده و تحلیل اجزا محدود(با نسبت طول به ارتفاع 40و محل سیستم یک درجه آزادیLm=0.2)    43
جدول ‏2 21 مقایسه فرکانسهای طبیعی حاصل از مدل تیر اولر برنولی(Kleft=EI ,  Kleft=EI) ارائه شده و تحلیل اجزا محدود(با نسبت طول به ارتفاع 100و محل سیستم یک درجه آزادیLm=0.2)    43
جدول ‏3 1 ترکیب های انتخاب شده برای حل معکوس    47
جدول ‏3 2 نتایج حل معکوس برای ترکیب های انتخابی(جدول ‏3 1)    48

 
مقدمه
 

پیشگفتار

پيدا کردن محل و ميزان آسيب يا حصول اطمينان از سالم بودن اعضا در سازهها يکي از مسائل مورد بحث در بررسي سازهها است. برخي سازهها (براي مثال پلها) به واسطه اهميتي که دارند لازم است به صورت مداوم کنترل شوند. گسترش آسيب و در نتيجه آن خارج شدن آن‌ها از خدمت رساني ميتواند تبعات جبران ناپذيري داشته باشد. در هنگام زلزله، خرابي اين گونه سازه‌ها، خسارت جاني سنگيني را به علت تأخير در کمک رساني، که ميتوانست از طريق آن‌ها صورت گيرد، به جامعه تحميل ميکند. براي رسيدن به پاسخهاي مناسب در اينباره، راهکارهاي مختلفي ارائه شده است. در حال حاضر استفاده از آزمايشهاي غير مخربي نظير اشعه x يا استفاده از امواج فراصوت متداولترين روش براي دستيابي به اين مهم است. اين روشها، به خصوص در اجزاي طويل، وقت‌گير و پر هزينهاند. تشخيص آسیب به کمک اندازهگيري خصوصيات ديناميکي ميتواند در اين سازهها مزاياي زيادي داشته باشد. [1] اين مسئله در سازههايي که به همه نقاطشان دسترسي وجود ندارد پر رنگ‌تر ميشود. رسيدن به حل تحليلي کاربردي در اين زمينه ميتواند مسئله پيدا کردن محل و ميزان آسيب را سادهتر و کم هزينهتر کند.
پايش سلامت سازه‌ها  در سال‌هاي اخير، به يکي از زمينههاي مهم تحقيقات در جامعهي مهندسي عمران تبديل شده است تا آنجا که صدها محقق و پژوهشگاه  از سراسر جهان تلاش ميکنند تا تکنيکهاي نويني در زمينهي رديابي خسارت با اندازهگيري پاسخ سيستم و الگوريتمهاي پيچيده ابداع کنند، در نتيجه مجلات  بسياري به طور انحصاري به اين موضوع اختصاص پيدا کرده‌اند. مسئلهي اصلي در پايش سلامت سازهها، يافتن و رديابي خسارت در سازهها قبل از اينکه خرابي به حد بحراني برسد، است که

توجه : فایل بالا دارای پشتیبانی و امکان پیگیری است که با کلیک بر روی (دریافت فایل) نمایش داده خواهد شد

با تشکر از انتخاب شما