عنوان

آنالیز مودال و عیب‌یابی سازه سه‌بعدی با استفاده از فقط خروجی سیستم

پ۲۵۶۹۳

per

آنالیز مودال و عیب‌یابی سازه سه‌بعدی با استفاده از فقط خروجی سیستم

بهنام بخشی

مهندسی مکانیک

۱۴۰۰

۷۶ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

مکانیک طراحی کاربردی

۱۴۰۰/۰۶/۲۷

یکی از روش¬های دستیابی به خواص دینامیکی سازه¬های مکانیکی انجام آزمون¬های ارتعاشی و تحلیل پاسخ اندازه‌گیری شده می¬باشد، به این فرایند در اصطلاح آنالیز مودال گفته می¬شود. از آنالیز مودال به منظور ارزیابی و اندازه‌گیری ارتعاشات در سازه¬ها، تشخیص خسارت در سازه¬ها، عیب‌یابی سازه¬ها و نظایر آن استفاده می¬شود. هدف از مطالعه حاضر مقایسه دو روش آنالیز مودال تجربی و آنالیز مودال عددی بر پایه المان محدود برای عیب‌یابی سازه دکل فراساحلی می¬باشد. به این منظور ابتدا سازه دکل در مقیاس آزمایشگاهی در محیط نرم افزاری المان محدود آباکوس، مدل‌سازی شد. همچنین یک عیب سازه-ای تغییرات سفتی عضوهای برشی در مدل المان محدود وارد شدند و با انجام آنالیز مودال عددی، تغییرات فرکانس¬های طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی بررسی گردیدند. عيب مزبور، به صورت تجربی در مدل واقعی دکل در مقیاس آزمایشگاهی نیز اعمال شده و فرکانس¬های طبیعی آن به روش آنالیز فرکانسی محاسبه شده و نتایج با هم مقایسه و بررسی می¬شود. سپس عیب‌یابی با روش یادگیری ماشین (شبکه عصبی) و با استفاده از ویژگی¬های دینامیکی استخراج شده از مدل المان محدود انجام می¬گیرد. با ملاحظه نتیجه فرکانس¬های طبیعی، مشخص شده است که مدل المان محدود تطابق خوبی با مدل آزمایشگاهی دارد و همچنین عیب‌یابی انجام شده به روش یادگیری ماشین (شبکه عصبی) تا حد قابل قبولی عیب سازه را تشخیص می¬دهد

A method of achieving dynamical properties of mechanical structures is vibrational testing and analysing the measured response, this process is known as modal analysis. The modal analysis is used in order to evaluating and measuring vibrations, damage identifying and fault detecting of structures. The purpose of this study was to compare the two methods of experimental modal analysis and numerical modal analysis based on finite element for fault detecting offshore jacket structures. For this purpose, first, a laboratory-scale jacket structure is modeled in the Abaqus finite element software environment. Also, a structural fault of shear changes in shear members is included in the finite element model and by performing numerical modal analysis, changes in natural frequencies and the shape of vibration modes are investigated. This fault is also applied experimentally in the real model of the rig on a laboratory scale and its natural frequencies are calculated by frequency analysis method and the results are compared and evaluated. Then, fault detecting is done by machine learning method (neural network) and using dynamic features extracted from the finite element model. Considering the result of natural frequencies, it is found that the finite element model is in good agreement with the laboratory model and also the machine learning (neural network) fault detecting structural defects to an acceptable extent.

Modal analysis and fault detection of three-D structures using out put only response measurement

‏بخشی،

‏‏بهنام

تهيه کننده

‏صادقی همایون،

‏اتفاق،

‏‏مرتضی

‏میر محمد

استاد راهنما

استاد مشاور

‏ تبریز