شبيه‌سازي پايش سلامت برخط سازه‌هاي دريايي با استفاده از روش امپدانس الكترومكانيكي

روش امپدانس الكترومكانيكي ازجمله روش‌هاي برخط پايش سلامت سازه به شمار مي‌رود. بهره‌گيري از وصله‌هاي پيزوالكتريك براي تحريك فركانس‌ بالاي سازه ميزبان ، منجر به تشخيص عيوب‌ ريز مي‌شود. از طرفي، انواع آسيب‌هاي محيطي از قبيل خوردگي منجر به ازكارافتادگي سازه‌هاي دريايي مي‌شوند. بنابراين پايش سلامت اين سازه‌ها به‌منظور بهينه‌سازي فرايند تعمير و نگهداري آن‌ها ضروري است. هدف از تحقيق حاضر بررسي امكان استفاده از روش امپدانس الكترومكانيكي جهت شناسايي آسيب در سازه‌هاي دريايي است. در اين راستا از يك شبيه‌سازي المان محدود چند فيزيكه وابسته براي مدل‌سازي نحوه ارتعاشات دائمي يك تير مغروق در سيال و استخراج امپدانس الكترومكانيكي استفاده شد. جهت صحه‌گذاري مدل توسعه داده‌شده، ۵ فركانس طبيعي اول ارتعاش عرضي تير در سيال آب با نتايج تئوري موجود مقايسه شد. در ادامه، امپدانس الكترومكانيكي تير سالم در سه عمق مختلف از آب استخراج و با حالت تير قرار داده‌شده در هوا مقايسه شد. درنهايت، قابليت شناسايي آسيب در سيال آب توسط روش امپدانس الكترومكانيكي، با شبيه‌سازي آسيب خوردگي با ابعاد مختلف موردبررسي قرار گرفت. تغييرات يكنواي شاخص آسيب مجذور ميانگين مربعات خطا در هر دو محيط، نشان از قابليت مناسب آن در شناسايي و پيش‌بيني آسيب دارد.