شناسايي ضرايب سفتي و ميرايي تكيه گاه تيرها

Identification of Stiffness and Damping Coefficients of Beam Supports

تكيهگاهها و اتصالات، نقش اساسي و مهمي در سازههاي مهندسي ايفا ميكنند. شناسايي پارامترهاي گوناگون تكيهگاهها ضروري است. پارامترهاي سفتي و ميرايي، مهمترين پارامترهاي يك تكيهگاه به شمار ميروند. در اين مقاله، يك روش معكوس بر پايه دادههاي اندازهگيري ديناميكي شتاب براي شناسايي و بررسي ضرايب سفتي و ميرايي تكيهگاههاي تيرهاي طرهاي و دو سر درگير بكار برده شده است. براي اين منظور، با استفاده از روش حداقل مربعات يك مساله بهينهسازي تعريف شده است و سپس به حل آن پرداخته شده است. در تير طرهاي تاثير پارامترهاي مختلفي از قبيل، مقدار خطاي اندازهگيري، تعداد دادههاي اندازهگيري، تعداد حسگرها، بازه زماني اعمال نيرو، مقادير پارامترهاي سفتي و ميرايي و زمان داده برداري بر پاسخ تحليل معكوس، مورد بررسي قرار گرفتهاند. براي تير دو سر درگير، تاثير مقدار خطاهاي اندازه‌گيري، تعداد داده‌هاي اندازه‌گيري، نوع داده‌ها و تعداد حسگرها روي نتايج بررسي شده است. بررسيهاي انجام شده نشان ميدهند كه مساله تير دو سر درگير، بسيار مشكلتر از مساله تير يك سر درگير است. استفاده از دو حسگر در مساله تير با دو سر درگير بسيار مناسب است. با بررسي دقيق نتايج عددي بدست آمده سعي شده است، به كليه سوالات و مشكلاتي كه ممكن است هنگام آزمايش‌هاي عملي به‌وجود آيد پاسخ داده شود.

Supports and joints play a basic and important role in the engineering structures. It is necessary to identify the various parameters of supports. The stiffness and damping parameters are the most important parameters of a support. In this work, an inverse method based on the dynamic acceleration measurement data is used to identify and study the stiffness and damping coefficients of the supports of the cantilever and doubly clamped beams. To this end, an optimization problem is defined and subsequently solved using the least squares method. In the cantilever beam, the effects of various parameters such as the magnitude of measurement errors, number of measured data, number of sensors, time duration of the applied load, magnitude of the stiffness and damping parameters, and time interval of data collection are studied on the inverse solutions. For the doubly-clamped beam, the effects of magnitude of measurement errors, number of measured data, data type, and number of sensors on the results are studied. The results obtained show that the doubly-clamped beam problem is much more difficult than the cantilever beam one. It is appropriate to use two sensors for problems with the doubly-clamped beam. By a careful investigation of the numerical results obtained, an attempt is made to answer the questions and difficulties that may occur during the practical tests.