شناسایی خواص مودال به‌منظور پایش سلامت پل‌ها در حوزه زمان ‌براساس روش رد‌‌گیری پیچیدگی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه سمنان

2 عضو هیات علمی دانشگاه سمنان

10.22075/jtie.2021.21421.1485

چکیده

امروزه نگهداری و پایش سلامت سازه‌ها و زیرساخت‌های کشور از اهمیت بسیار بالایی دربین مهندسین برخوردار است. برای برداشت پاسخ‌های پل از حس‌گرهای (شتاب‌سنج‌) نصب شده بر روی سازه پل استفاده میشود و حتی در تحقیقات اخیر این حس‌گرها بر روی شاسی خودروهای عبوری از روی پل نیز نصب شده است که پاسخ سازه را برداشت می‌کنند. از این‌رو روشی نیاز است که بتوان بر اساس آن خواص دینامیکی (فرکانس، نسبت‌های میرایی و شکل مود) را بر اساس همان خروجی شناسایی و اندازه‌گیری نمود . در نتیجه از روش‌ آنالیز مودال عملیاتی (مبتنی بر فقط خروجی) استفاده می‌شود. در این مقاله روش جدیدی بنام رد‌گیری پیچیدگی برای اندازه‌گیری و جداسازی خواص دینامیکی در حوزه زمان ‌بر اساس الگوریتم جداسازی کور منابع مورد بررسی قرار می‌گیرد. روش رد‌‌گیری پیچیدگی به‌عنوان روشی شناخته‌شده است که قادر به بازیابی منابع مخفی (پاسخ‌های مستقل هر درجه آزادی) است و همچنین ماتریس اختلاط منابع تنها با استفاده از خروجی مختلط برداشت‌شده را میسر می‌کند. اندازه‌گیری‌ها در شرایط مختلف از جمله سیستم جرم-فنر 3 درجه آزاد با میرایی‌های مختلف، در حضور نویز اعمال شده به روش نویز سفید گوسی، در شرایط میرایی غیر قطری، مودهای نزدیک به‌هم و در نهایت سیستم جرم-فنر با 12 درحه آزادی مورد انجام گرفته است. مقایسه نتایج به‌دست‌آ»ده از روش CP در همه شرایط با روش آنلایز مودال نشان می‌دهد که این روش با قدرت و خطای کمتر از 3 درصد و در اکثر موارد با خطای 1 درصدی خواص مودال را شناسایی، اندازه‌گیری و استخراج می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modal identification in order to bridges health monitoring in time domain based on complexity pursuit method

نویسندگان [English]

  • pourya talebsafa 1
  • omid rezaifar 2
  • hossein naderpour 1
1 semnan university
چکیده [English]

These days, Maintenance and health monitoring of structures and infrastructures of the country are the top priority of engineers. Therefore, it is used attached acceleration sensor to measure and extract the bridge's modal response, and the last studies showed that sensors that have attached to the car's chassis can record the bridge's response to vibration. It is important to use an accurate method based on output only to measure frequency, damping ratio, and mode shapes. For that reason, modal analysis is used for that purpose. In this paper, a new method of blind source separation, complexity pursuit, purposed which is able to extract and measure modal parts in the time domain. Complexity pursuit is known as a highly recommended method that is able to recover hidden sources and it can calculate the mixing matrix from only output data. Some various conditions are considered in this paper to verify complexity pursuit (3 degrees of freedom mass-spring with various damping ratios, in white Gaussian Noise condition, in non-diagonal damping matrix, close modes, and for 12 DOF mass-spring system). In all that condition the comparison between results of cp and modal analysis showed that the proposed method is able that to extract frequency and damping ratio with high accuracy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Modal Analysis
  • Blind Source Separation
  • Complexity Pursuit
  • Mixing Matrix
  • Structural Response

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 17 خرداد 1400
  • تاریخ دریافت: 31 شهریور 1399
  • تاریخ بازنگری: 11 خرداد 1400
  • تاریخ پذیرش: 17 خرداد 1400