مدل سازي و شناسايي ترك در تيرها با استفاده از روش دو مرحله‌اي

A Two Stage Method to Identification Cracks in Beam Structures

در مقاله حاضر يك روش نوين مدل سازي و شناسايي ترك در سازه‌هاي تيري ارائه شده است. براي مدل سازي ترك، يك روش اجزاء محدود ارائه شده است كه براي بررسي دقت مدل ارائه شده اقدام به مدل سازي ترك در يك تير دو سر مفصل گرديده و فركانس ها و تغيير مكان هاي مربوطه با كارهاي پيشين مقايسه شده است. در بخش ديگري از مطالعه انجام شده يك روش تركيبي دو مرحله‌اي براي شناسايي ترك معرفي شده است. در مرحله اول از قابليت هاي ماشين يادگيري كرانه‌اي براي تشخيص اوليه ترك استفاده شده است كه فركانس هاي سه مود اول و شكل مودي مود اول سازه به عنوان ورودي ماشين و وضعيت ترك در المان هاي مختلف سازه‌اي به عنوان خروجي ماشين خواهند بود. خروجي‌هاي ماشين در مرحله اول به عنوان جمعيت اوليه در مسئله بهينه‌يابي مرحله دوم بكار رفته است. در مرحله دوم از دو تابع هدف مربوط به فركانس هاي سه مود اول و شكل مودي مود اول استفاده شده است كه از الگوريتم چند هدفه ازدحام ذرات براي حل اين مسئله بهينه‌يابي استفاده شده است. براي بررسي عملكرد روش پيشنهادي تير دو سر مفصل و تير كنسولي مورد مطالعه قرار گرفته است. نتايج بدست آمده بيانگر كارايي روش پيشنهادي جهت شناسايي ترك در تيرها مي‌باشد.

In this paper, a two stage crack detection method has been proposed. In the first stage, extreme learning machine used to identify crack using three fist modes frequencies and mode shapes as input data to train machine. In the second stage, the obtained results in the first stage, used as initial population in optimization procedure to detect crack locations and severities accurately. To demonstrate the potential of the proposed analysis over existing ones, a validation study has been done. To evaluate the performance of the presented method, a simply supported beam and a cantilever beam. The obtained results indicated that this method can provide a reliable tool to accurately identify cracks in beam structures