عيب‌يابي در تيرهاي فولادي با استفاده از تبديل موجك پيوسته مبتني بر تحليل شكل مود

Damage detection in steel beams using continuous wavelet transform based on analysis of mode shape

تيرها به عنوان اجزا اصلي سازه‌هاي ساختماني، پل‌ها و يكي از مهم‌ترين اجزا ماشين‌آلات صنعتي محسوب مي‌شوند و از اين‌رو كشف خرابي‌هاي موضعي در آن‌ها اهميت مي‌يابد. تبديل موجك يك ابزار رياضي توانمند پردازش سيگنال‌ها مي‌باشد و اطلاعات بيشتري از سيگنال مورد نظر را در اختيار قرار مي‌دهد. به كمك تبديلات موجك و با در نظر گرفتن شكل مودهاي سازه قبل و بعد از آسيب به ‌عنوان سيگنال پردازشي، مي‌توان سلامت سازه را مورد بررسي قرار داد. در اين مقاله مسئله خرابي تير فولادي با شرايط تكيه‌گاهي دو سر ساده مورد تحقيق واقع شده است. در ابتدا تير فولادي در نرم‌افزار المان محدود ABAQUS مدل‌سازي و مورد تحليل فركانسي واقع شد، سپس شكل مودهاي سالم و معيوب استخراج و جهت افزايش حساسيت شكل مودها از درون‌يابي استفاده گرديد. تفاضل بردار شكل مودهاي سالم و معيوب مود اول به كمك تبديل موجك پيوسته با توابع موجك ارتوگونال و بيورتوگونال تحليل شد. نتايج، اغتشاش بيشتري از ضرايب موجك را در محل خرابي نشان مي‌دهد و نشان دهنده سودمندي ابزار رياضي تبديل موجك پيوسته در شناسايي موقعيت خرابي‌ها مي‌باشد.

Beams are the main components of building structures, bridges and one of the most important components of industrial machinery; so that, local damage detection is important in them. Wavelet transform is a powerful mathematical tool for signal processing and provides more information about the signal. With the help of wavelet transforms and considering the shape of the structures before and after damage as processing signal, the structure health can be considered. In this paper, the problem of steel beams damage has been investigated with simple two-head restraint conditions. In the beginning, the steel beam was modeled and analyzed by ABAQUS Limited Software; then, the healthy and damaged modes shape was extracted and internalization was used to increase their sensitivity. The difference of modes shape analyzed by continuous wavelet transforms using the orthogonal and biorthogonal wavelet function. The results show that the more turbulence of the wavelet coefficients in damaged location. This subject show the usefulness of the mathematical tool of continuous wavelet transformation detects the damaged location.