digidtyle

پایان نامه شناسایی خرابی در سازه ها با استفاده ازپاسخ های حوزه زمان و یک روش بهینه سازی

پایان نامه شناسایی خرابی در سازه ها با استفاده ازپاسخ های حوزه زمان و یک روش بهینه سازی

پایان-نامه-شناسایی-خرابی-در-سازه-ها-با-استفاده-ازپاسخ-های-حوزه-زمان-و-یک-روش-بهینه-سازی

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

چکیده
شناسايي مقدار و محل خرابی در سازه ها بسیار حائز اهمیت است. با استفاده از روش هاي شناسایی خرابی در سازه ها می توان موقعیت خرابی را شناسايي و با انجام اقدامات ترمیمی لازم، از گسترش آسیب جلوگیری نموده و عمر سازه را افزايش داد. در این پایان نامه، ابتدا مسئله تعیین موقعیت و شدت خرابی در سازه به شکل یک مسئله بهینه سازی بیان مي شود. بدین صورت که با استفاده از شتاب های سازه آسيب ديده و شتاب های تحلیلی که از روش نیومارک بدست می¬آیند، تابع هدف در بهينه سازي تعريف مي شود. خرابی به صورت کاهش مدول الاستیسته اعضای سازه شبیه سازی می¬شود. سپس مسئله خرابي که تبدیل به یک مسئله بهینه سازی شده است را با الگوریتم تکامل تفاضلی حل نموده تا موقعيت و شدت دقیق خرابی در سازه تعيين شود. بمنظور بررسی کارایی روش پیشنهادی، تعدادی مثال عددی و یک مثال آزمایشگائی ارائه شده است. در این مطالعه تنها از دو حساسه  در مدل¬های تئوری و آزمایشگاهی استفاده شده و با استفاده از تنها دو درجه آزادی از پاسخ¬های حوزه زمان توانستیم نشان دهیم که کارایی روش پیشنهادی جهت تعیین دقیق مکان و شدت خرابی با در نظر گرفتن اثر نویز بسیار خوب می-باشد.

واژه های کلیدی: شناسایی خرابی، پاسخ های حوزه زمان، بهینه سازی، الگوریتم تکامل تفاضلی

 

فهرست مطالب

     فصل اول: کلیات    1
1-1    مقدمه    2
1-2    سابقه تحقیق    3
1-3    تعریف مسئله    5
1-4    فرضیات تحقیق    6
1-5    اهداف پیش‌بینی‌شده در این پایان‌نامه    6
1-6    ساختار پایان‌نامه    7
     فصل دوم : شناسایی آسیب در سازه‌ها    8
2-1    مقدمه    9
2-2    اهمیت آشکارسازی آسیب در سازه‌ها    9
2-3    تعریف آسیب در سازه‌ها    10
2-4    اشکال مختلف آسیب در سازه‌ها    11
2-5    روش‌های شناسایی آسیب در سازه‌ها    12
2-6    آشکارسازی خرابی با استفاده از داده‌های دینامیکی    15
2-6-1    آشکارسازی آسیب با استفاده از فرکانس‌های طبیعی    17
2-6-2    روشهای مبتنی بر بررسی تغییرات شکل مود    24
2-6-3    شناسایی آسیب با روش سختی    26
2-6-4    آشکارسازی آسیب با استفاده از روش نرمی    28
2-6-5    روش انرژی کرنشی مودال    31
2-6-6    آشکارسازی خرابی با استفاده از پاسخ فرکانسی    35
 فصل سوم : مطالعه حاضر    37
3-1    مقدمه    38
3-2    کاربرد پاسخ در حوزه زمان جهت شناسایی خرابی    39
3-3    معرفی روابط اجزاء محدود    42
3-3-1    المان تیر    42
3-3-2    المان قاب    43
3-4    شناسایی خرابی با روش بهینه‌سازی    46
3-4-1    تابع هدف    46
3-4-2    الگوریتم تکامل تفاضلی    47
3-5    مراحل اجرای روش شناسایی خرابی پیشنهادی    49
 فصل چهارم : مثال های عددی و تجزیه وتحلیل نتایج    51
4-1    مقدمه    52
4-2    بررسی نتایج عددی بدون درنظرگرفتن اثر نویز    53
4-2-1    تیر طره 15 المانی    53
4-2-2    تیر طره 20 المانی    58
4-2-3    تیر با دو تکیه گاه ساده24 المانی    63
4-2-4    قاب 15 المانی    68
4-3    بررسی نتایج با اعمال نویز اندازه‌گیری    73
4-3-1    تیر طره 15 المانی    74
4-3-2    تیر طره 20 المانی    79
4-3-3    تیر با دو تکیه گاه ساده24 المانی    84
4-3-4    قاب 15 المانی    88
4-4    نتایج آزمایشگاهی    93
4-4-1    بررسی مثال آزمایشگاهی    95
     فصل پنج: نتایج و پیشنهادات    100
5-1    مقدمه    101
5-2    نتيجه¬گيري    101
5-3    پیشنهادات    101
 منابع..........................................................................................................................................................107


فهرست جداول
جدول ‏4 1 پارامترهای  مورد نیازبرای بهینه‌سازی    53
جدول ‏4 2 حالت های آسیب‌دیدگی اعمال‌شده به تیر طره 15 المانی    54
جدول ‏4 3 پارامترهای  مورد نیازبرای بهینه‌سازی    58
جدول ‏4 4 حالت های آسیب‌دیدگی اعمال‌شده به تیر طره 20 المانی    59
جدول ‏4 5 پارامترهای  مورد نیازبرای بهینه‌سازی    64
جدول ‏4 6 حالت های آسیب‌دیدگی اعمال‌شده به تیرساده 24 المانی    65
جدول ‏4 7 پارامترهای  مورد نیازبرای بهینه‌سازی    69
جدول ‏4 8 حالت های آسیب‌دیدگی اعمال‌شده به قاب 15 المانی    70


فهرست اشکال
شکل ‏1 1 نیروی اعمالی و شتاب‌های به‌دست‌آمده    6
شکل ‏3 1 پاسخ های شتاب در سازه سالم و خراب در کل بازه    41
شکل ‏3 2 پاسخ های شتاب در سازه سالم و خراب در بازه 0.1 تا 0.2    41
شکل ‏3 3 پاسخ های شتاب در سازه سالم و خراب در بازه 0.3 تا 0.5    42
شکل ‏3 4 قطعه تیر همراه با نیروها جابجایی‌ها درمختصات گرهی    43
شکل ‏3 5 المان قاب وجابجایی‌ها درمختصات گرهی    44
شکل ‏3 6 فرایند عمومی الگوریتم تکامل تفاضلی    47
شکل ‏3 7 بار وارد شده به سازه    50
شکل ‏3 8 نیروی اعمالی و شتاب‌های به‌دست‌آمده    50
شکل ‏4 1 مدل تیر طره با اعمال آسیب‌دیدگی به اعضای 4 و 12    54
شکل ‏4 2 پیش‌بینی محل خرابی برای حالت خرابی 1 در تیر 15 المانی    55
شکل ‏4 3 نمودار همگرایی الگوریتم تکامل تفاضلی برای حالت خرابی 1 در تیر 15 المانی    55
شکل ‏4 4  پیش‌بینی محل خرابی برای حالت خرابی 2در تیر 15 المانی    56
شکل ‏4 5 : نمودار همگرایی الگوریتم تکامل تفاضلی برای حالت خرابی 2 در تیر 15 المانی    56
شکل ‏4 6 پیش‌بینی محل خرابی برای حالت خرابی 3  در تیر 15 المانی    57
شکل ‏4 7 نمودار همگرایی الگوریتم تکامل تفاضلی برای حالت خرابی3  در تیر 15 المانی    57
شکل ‏4 8  مدل تیر طره 20 المانی    59
شکل ‏4 9 پیش‌بینی محل خرابی برای حالت خرابی 1در تیر20المانی    59
شکل ‏4 10 نمودار همگرایی الگوریتم تکامل تفاضلی برای حالت خرابی1  در تیر20المانی    60
شکل ‏4 11 پیش‌بینی محل خرابی برای حالت خرابی 2 در تیر20المانی    60
شکل ‏4 12 نمودار همگرایی الگوریتم تکامل تفاضلی برای حالت خرابی2  در تیر20المانی    61
شکل ‏4 13 پیش‌بینی محل خرابی برای حالت خرابی 3  در تیر20المانی    61
شکل ‏4 14 نمودار همگرایی الگوریتم تکامل تفاضلی برای حالت خرابی3  در تیر20المانی    62
شکل ‏4 15 پیش‌بینی محل خرابی برای حالت خرابی 4 در تیر20المانی    62
شکل ‏4 16 نمودار همگرایی الگوریتم تکامل تفاضلی برای حالت خرابی4  در تیر20المانی    63
شکل ‏4 17 مدل تیر با تکیه ساده به همراه سطح مقطع آن    63
شکل ‏4 18 پیش‌بینی محل خرابی برای حالت خرابی 1در تیر24المانی    65
شکل ‏4 19 نمودار همگرایی الگوریتم تکامل تفاضلی برای حالت خرابی1  در تیر24المانی    66
شکل ‏4 20 پیش‌بینی محل خرابی برای حالت خرابی 2 در تیر24المانی    66
شکل ‏4 21 نمودار همگرایی الگوریتم تکامل تفاضلی برای حالت خرابی2  در تیر24المانی    67
شکل ‏4 22 پیش‌بینی محل خرابی برای حالت خرابی 3  در تیر24المانی    67
شکل ‏4 23  نمودار همگرایی الگوریتم تکامل تفاضلی برای حالت خرابی3  در تیر24المانی    68
شکل ‏4 24 مدل قاب 15المان    69
شکل ‏4 25 پیش‌بینی محل خرابی برای حالت خرابی 1 در قاب 15 المانی    70
شکل ‏4 26 نمودار همگرایی الگوریتم تکامل تفاضلی برای حالت خرابی 1 در قاب 15 المانی    71
شکل ‏4 27 پیش‌بینی محل خرابی برای حالت خرابی 2 در قاب 15 المانی    71
شکل ‏4 28 نمودار همگرایی الگوریتم تکامل تفاضلی برای حالت خرابی 2 در قاب 15 المانی    72
شکل ‏4 29 پیش‌بینی محل خرابی برای حالت خرابی 3 در قاب 15 المانی    72
شکل ‏4 30 نمودار همگرایی الگوریتم تکامل تفاضلی برای حالت خرابی 3 در قاب 15 المانی    73
شکل ‏4 31  پیش‌بینی محل خرابی برای حالت خرابی 1 در تیر 15 المانی بادر نظرگرفتن نویز اندازه‌گیری3%    75
شکل ‏4 32  نمودار ه

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