کاربرد یک آلگوریتم کاهش مدل در استخراج مشخصه جهت ارزیابی عملکرد دینامیکی سکوی جکتی فراساحلی در شرایط نقصان داده های مودال
/فرهاد حسینلو
: دانشکده فنی ـ مهندسی عمران
۱۴۶ص
چاپی
کارشناسی ارشد
در رشته مهندسی عمران گرایش سازههای دریایی
۱۳۹۳/۰۶/۲۵
دانشگاه تبریز
امکان تطبیق نتایج حاصل از مدل آزمایشگاهی سازهصها با نتایج محاسبه شده از مدل اجزای محدود متناظر یکی از الزامات مهم در طراحی به شمار میصرود .در این راستا، بروزرسانی مدل را میصتوان به عنوان برازش مدل تحلیلی موجود با سیگنالصهای اندازهصگیری شده در آزمایش ارتعاش تعریف نمود .در پی این انطباق، انتظار میصرود مدل بروزرسانی شده رفتار دینامیکی سازه را با دقت بالایی ارائه دهد .از طرفی برآورد ایمنی نیز یکی از مهمصترین بخشصها در حوزه مهندسی و طراحی سازهصها میصباشد .این موضوع به دلیل عدم قطعیت موجود در تعیین بسیاری از پارامترهای حائز اهمیت در طرح نهائی، معمولا مسئله پیچیدهصای قلمداد میصگردد .توسعه تکنیکصهای عیبصیابی در ارتباط با سازههای فراساحلی، از اهمیت ویژه-ای برخوردار است .چرا که هر عضوی در سازه پیچیدهصای مانند سکوی ثابت فراساحلی به طور بالقوه یک ناحیه خرابی محسوب می شود .در این مطالعه، با استفاده از نتایج حاصل از آزمایش بر روی یک مدل فیزیکی از نوع سکوی جکتی فراساحلی، روش جدیدی برای بروزرسانی ماتریس سختی سازه با قابلیت تشخیص آسیب در تکصتک اعضاء و با بهرهصگیری از اطلاعات مودی اندازهصگیری شده محدود ارائه شده است .به طوری که در آن با استفاده از تحلیل حساسیت پاسخ سیستم به یک تحریک پایه، رویه انتخاب درجات آزادی غیرصفعال در مرحله کاهش مدل با یک معیار مناسب مورد ارزیابی قرار میصگیرد .این عملکرد منجر به همگرائی سریعصتر آلگوریتم تکرار میصشود .هم چنین در این مطالعه با استفاده از فرآیند بروزرسانی مدل اجزای محدود بر اساس مدل تجربی، تا حد امکان فائق آمدن بر مسئله عدم قطعیت در مدلصسازی نیز در طول فرآیند در نظر گرفته شده است .از آنصجایی که پارامتر مهم در مسائل مرتبط با تحلیل دینامیکی سازهصها، پرهزینه و زمانصبر بودن محاسبات میصباشد، بنابراین با استفاده از این روش هم در زمان و هم در هزینه صرفهصجویی خواهد شد
An important requirement in design is to be able to compare experimental results from prototype structures with predicted results from a corresponding finite element model. In this context, model updating may be defined as the fit of an existing analytical model in the light of measured vibration test. After fitting, the updated model is expected to represent the dynamic behavior of the structure more accurately. Also, one of the most important items in the field of engineering and design of structures is safety assessment. It is usually complicated, due to uncertainty in determining the most important parameters in the final design. Damage detection techniques are developed in conjunction with offshore structures, that it is particular important. Because each member is enumerated a potential area of failure in complex structures such as the fixed offshore platforms. This investigation describes a new method for updating stiffness matrix structure that is capable of identifying the damage to individual members, when limited modal data is available by using results of the experiment on physical model of the offshore jacket platforms. We evaluated the selection procedure of inactive degrees of freedom in the process of reduced model with a reasonable criterion by using the sensitivity analysis of system response under base excitation. This performance leads to faster convergence of iterative algorithm. Also, in this study, with using the finite element model updating based on the empirical models, it was considered during the process as much as possible to overcome the problem of uncertainty in modeling. Since, the computations in the dynamic analysis of structures associated with costly and time consuming, thus, will save both time and cost with this method