شناسايي و تعيين موقعيت آسيب در صفحات فولادي با استفاده از داده‌هاي ديناميكي مودال و آناليز موجك دو بعدي

با گذشت زمان، سازه‌ها تحت اثر عوامل مخرب طبيعي و غير طبيعي متعددي چون زلزله، گودبرداري‌هاي غيراصولي، ارتعاشات ديناميكي حاصل از انفجار و غيره قرار مي‌گيرند. همچنين، عواملي چون انتظار سرويس‌دهي بيش از ظرفيت طراحي المان‌هاي سازه و عدم بر آورده نمودن انتظارات به روز شده آيين‌نامه‌اي، باعث افت كارايي سازه مي‌گردد. از طرفي گسترش آسيب‌هاي موضعي در سازه‌ها تحت اثر عوامل نامطلوب مي‌تواند سلامتي كلي سازه را با مشكل مواجه نمايد. بنابراين، اطلاع از وضعيت سلامتي سازه‌ها بسيار مهم و حائز اهميت بوده و پايش و كنترل سلامتي در سازه‌ها يكي از مهمترين و مورد توجه‌ترين زمينه‌هاي پژوهشي بسياري از پژوهشگران است. صفحات از مهم‌ترين المان‌هاي سازه‌اي هستند كه آسيب در آن‌ها مي‌تواند به صورت پيش‌رونده به ساير المان‌ها منتقل شده و منجر به آسيب كلي سازه گردد و در نتيجه، هزينه‌هاي اجتماعي جبران ناپذير و اقتصادي فراواني را تحميل نمايد. در اين مقاله، با توجه به گسترش روز افزون استفاده از صفحات فولادي در سازه‌هاي ساختماني به عنوان ديوارهاي برشي فولادي، موضوع شناسايي و تعيين موقعيت آسيب به عنوان يكي از مهم‌ترين مراحل پايش سلامتي در سازه‌ها با استفاده از داده‌هاي ديناميكي مودال (فركانس‌ها و شكل‌هاي مود ارتعاشي) و يك روش تشخيصي مبتني بر تحليل موجك گسسته دو بعدي مورد توجه واقع شد. به اين منظور، صفحه فولادي مدل‌سازي شده در نرم افزار تحليل اجزا محدودي ABAQUS تحت تحليل فركانسي واقع شد و داده‌هاي مودال حالت‌هاي آسيب و بدون آسيب استخراج گرديد. نتايج، اختلاف بين فركانس‌ها و عدم انطباق كامل شكل‌هاي اوليه و ثانويه مودهاي ارتعاشي را بر اساس معيار انطباق مودال (MAC) و زاويه بين بردارهاي اوليه و ثانويه شكل مود نشان داد. با معرفي يك شاخص مكان‌ياب آسيب (DLI) بر مبناي ضرايب موجك حاصل از جزئيات قطري تحليل موجك دو بعدي شكل‌هاي اوليه و ثانويه مود ارتعاشي مورد نظر، مكان‌هاي آسيب با ايجاد پرش نسبي حداكثري در نمودار DLI در دو راستاي طول و عرض صفحه با دقت بالايي شناسايي شد.