ارائه يك مدل جديد به عنوان شاخص آسيب در يك مسأله مقدار ويژه با كاربرد در پايش سلامت سكوي شابلوني فراساحلي

A new model as a damage index in an eigen value problem with application in health monitoring of offshore jacket platform

ارتعاشات سازه ها را مي توان با كمك مجموعه اي از معادلات ديفرانسيل مرتبه دوم (مسئله مقدار اوليه) تجزيه و تحليل نمود. اين روش مبتني بر تغيير معادلات ديفرانسيل مرتبه دوم به مسأله مقدار ويژه بوده كه معمولاً براي تحليل مودال سازه ها به كار مي رود. اين مسأله شامل يك معادله ماتريسي با جرم و سختي به عنوان ماتريس هاي ضرايب است. تغيير در برخي از آرايه هاي ماتريس سختي، مقادير ويژه و بردارهاي ويژه را تغيير داده و تغييرات در ماتريس سختي، آسيب به يك يا چند عضو سازه را نشان مي دهد. بنابراين، شناسايي آرايه هاي تغييريافته براي پايش سلامت سازه ها بسيار مفيد است. آرايه هاي تغييريافته ماتريس سختي را مي توان با مقايسه مقادير ويژه و بردارهاي ويژه جديد با موارد قديمي به دست آورد. شاخص فقط از بردارهاي ويژه براي شناسايي آسيب ها استفاده مي كند. در روش Stubbs (MSE) ( استابس (انرژي كرنشي مودال كه توسط لي و همكاران ارائه شده است، علاوه بر بردارهاي ويژه، مقادير ويژه نيز (IMSE) انرژي كرنشي مودال بهبود يافته در رابطه شاخص آسيب وارد مي شوند. در اين تحقيق، شاخص آسيب جديدي با توسعه دو شاخص بالا ارائه شده است كه نتايج دقيق تري را نسبت به آن ها نشان مي دهد. در اين مطالعه، پايش سلامت يك سازه سكوي شابلوني ميدان نفتي فروزان خليج فارس براي مقايسه دقت اين سه شاخص مورد بررسي قرار مي گيرد. نتايج نشان دهنده دقت بيشتر روش جديد نسبت به خصوص در حضور آسيب هاي چندگانه مي باشد، به طوري كه در مواردي دو روش ديگر IMSE و Stubbs به شاخص اشتباه در تشخيص اعضاي آسيب ديده داشتند ولي روش جديد اعضاي آسيب ديده را كاملاً صحيح تشخيص داد.

A set of second-order differential equations (the initial value problem) is used to analyze the vibrations of structures. This method is based on changing the second-order differential equations to the eigenvalue problem, which is usually used for modal analysis of structures. This problem involves a matrix equation with mass and stiffness as coefficient matrices. Changes in some stiffness matrix arrays change eigenvalues ​​and eigenvectors, and changes in stiffness matrices indicate damage to one or more structural members. Therefore, identifying modified arrays is very useful for monitoring the health of structures. Modified stiffness array arrays can be obtained by comparing new eigenvalues ​​and eigenvectors with old ones. The Stubbs Index (Modal Strain Energy) Stubbs (MSE) uses only special vectors to identify injuries. In the improved modal strain energy method (IMSE) proposed by Lee et al., In addition to special vectors, special values ​​are also entered in relation to the damage index. In this research, a new injury index is presented with the development of the above two indicators, which show more accurate results than them. In this study, the health monitoring of a template platform structure of Forouzan Persian Gulf oil field is compared to compare the accuracy of these three indicators. The results show that the new method is more accurate than the Stubbs and IMSE indices, especially in the presence of multiple injuries.