• ورود کاربران دانشگاهی

  • ثبت نام(مطالعه آنلاین پایان نامه ها)

  • کاربر مهمان
    چهار شنبه 29 شهریور 1396| 54.162.181.75 :Your IP

    سامانه دسترسی به پایان نامه های دانشگاه اصفهان



    عنوان :
    ارائه یک مدل بهینهیابی برای تشخیص محل و شدت خرابی در سازه بر اساس پاسخ دینامیکی
    انتشارات : دانشگاه اصفهان
    سال :1392
    زبان : Persian
    شماره سند : 11264
    موضوع :مهندسی عمران گرایش سازه
    پژوهشگر : فهیمه سخنگو
    توصیفگر لاتین : Structural health monitoring , Damage detection , Modal analysis , Residual force vector method , Gravitational search algorithm
    توصیفگر فارسی : سنجش سلامت سازه ? تشخیص خرابی ? تحلیل مودال ? نیروی باقیمانده مودی ? الگوریتم فرا ابتکاری جستجوی گرانشی
    دانشکده : دانشکده فنی و مهندسی ، گروه مهندسی عمران
    مقطع : کارشناسی ارشد

    استاد راهنما : مریم داعی
    استاد مشاور : مهرداد حجازی
    سال دفاع : 1392
    شماره رکورد : 11264
    شماره راهنما : CIV2 10
    فهرست : فهرست مطالب
    عنوان صفحه
    1فصل اول: مقدمه
    1-1 مقدمه 1
    1-2 اهداف تحقیق 3
    1-3 کاربرد نتایج تحقیق 3
    2فصل دوم: مروری بر روش‌های تشخیص خرابی
    2-1 مقدمه 4
    2-2 آشنایی با روش‌های عیب یابی سازه‌ها 5
    2-2-1 شناسایی خرابی با استفاده ازتغییرات فرکانس‌های طبیعی 6
    2-2-2 شناسایی خرابی با استفاده از تغییرات مود شکل‌ها 8
    2-2-3 شناسایی خرابی با استفاده از تغییرات ویژگیهای مودال 10
    2-2-4 شناسایی خرابی با استفاده از روش انرژی کرنشی 11
    2-2-5 شناسایی خرابی با استفاده از روش نرمی 13
    2-2-6 شناسایی خرابی با استفاده از روش بردار نیروی باقی ماندهی مودی 14
    3فصل: سوم اصول استفاده از بردار نیروی باقی ماندهی مودی
    3-1 مقدمه 16
    3-2 روش بردار نیروی باقی ماندهی مودی در تعیین محل خرابی 16
    3-3 بردار شبه نیروی باقی ماندهی مودی 18
    3-4 مثال عددی 19
    4فصل چهارم: اَلگوریتم فراابتکاری جستجوی گرانشی
    4-1 مقدمه 21
    4-2 اَلگوریتم‌های فراابتکاری 21
    4-3 اَلگوریتم جستجوی گرانشی 22
    عنوان صفحه

    4-3-1 مقدمه 22
    4-3-2 نیروی گرانشی در طبیعت 22
    4-3-3 تشکیل سیستم، وضع قوانین و تنظیم پارامترها 25
    4-3-4 گذر زمان، حرکت اجرام و به‌روز رسانی پارامترها 29
    4-4 ارزیابی عملکرد اَلگوریتم 30
    5فصل پنجم: اَلگوریتم دو مرحله‌ای تشخیص محل و شدت خرابی براساس نیروی باقیمانده مودی و بهینهیابی گرانشی
    5-1 مقدمه 32
    5-2 استفاده از بردار شبه نیروی باقیمانده مودی جهت تعیین المان‌های خراب 33
    5-3 مدل سازی المان محدود 36
    5-3-1 مدل اجزای محدود المان تیر 36
    5-3-2 مدل اجزای محدود المان قاب 37
    5-3-3 مدل اجزای محدود المان خرپا 40
    5-4 مدل بهینهیابی برای یافتن شدت خرابی 41
    5-5 نحوه اعمال نویز به سازه 42
    6فصل ششم: نتایج و تفسیر داده‌ها
    6-1 مقدمه 43
    6-2 تیر دو سر ساده 44
    6-2-1 تیر دو سر ساده بدون اعمال اثر نویز 44
    6-2-2 تیر دو سر ساده با در نظر گرفتن اثر نویز 47
    6-3 قاب دو طبقه با یک دهانه 50
    6-3-1 قاب دو طبقه با یک دهانه بدون در نظر گرفتن اثر نویز 50
    عنوان صفحه

    6-3-2 قاب دو طبقه با یک دهانه با در نظر گرفتن اثر نویز 53
    6-4 قاب ده طبقه با دو دهانه 55
    6-4-1 قاب ده طبقه با دو دهانه بدون در نظر گرفتن اثر نویز 55
    6-4-2 قاب ده طبقه با دو دهانه با در نظر گرفتن اثر نویز 58
    6-5 خرپای دوبعدی 23 عضوی 61
    6-5-1 خرپای دوبعدی 23 عضوی بدون در نظر گرفتن اثر نویز 61
    6-5-2 خرپای دوبعدی 23 عضوی با در نظر گرفتن اثر نویز 64
    7فصل هفتم: نتیجه گیری و پیشنهادات
    7-1 نتیجه گیری 67
    7-2 پیشنهاد برای تحقیقات آینده 69
    منابع و ماخذ ........................................................................................................................................70
    پیوست-ها...............................................................................................................................................74



    چکیده :
    چکیده ساختمان‌ها، پل‌ها، سکو‌های دریایی، سدها و سایر سازه‌های بزرگ که برای داشتن عمر طولانی ساخته میشوند ممکن است در طول عمر مفید خود در معرض خرابیهای گوناگون قرار بگیرند. این خرابیها ممکن است ناشی از عوامل طبیعی مثل زلزله یا حاصل عوامل انسانی باشند و یا به مرور زمان اتفاق بیفتند. خرابیهای چشمگیر در سازه‌ها اغلب باعث تغییر در ویژگیهای فیزیکی سازه مثل کاهش سختی و تغییر در فرکانس‌های طبیعی میشود که اگر سلامت سازه سنجش نشود و به موقع اصلاح نگردد، خرابی سبب اخلال در عملکرد سازه میشود و هزینه‌های نگهداری سازه را افزایش میدهد. از دیدگاه عملکردی و امنیتی پیدا کردن سریع خرابی در سازه‌ها بسیار اقتصادی است. بنابراین شناسائی خرابی سازه‌ها امروزه جزء اصلی و حیاتی از مهندسیهای جدید محسوب میشود که به سنجش سلامت سازه‌ها معروف است و قابل کاربرد در رشته‌های مهندسی سازه، مکانیک و هوا فضا میباشد. در این پایان‌نامه با ارائه یک مدل بهینهیابی روشی برای تشخیص محل و شدت خرابی در سازه از روی پاسخ دینامیکی ارائه میشود. در ابتدا با استفاده از بردار شبه نیروی باقی ماندهی مودی که از اطلاعات مودال سازه واقعی (سازه آسیب دیده) تولید میشود، المان‌های خراب در سازه تشخیص داده میشود و سپس با ارائه یک مدل بهینهیابی با استفاده از الگوریتم بهینه یابی جستجوی گرانشی، شدت خرابی المان‌های خراب تعیین میگردد. جداسازی درجات آزادی سالم در مرحله اول، منجر میشود فضای جستجو در مدل بهینهیابی کاهش یافته و محاسبه شدت خرابی با دقت مناسب، ضمن صرف زمان محاسباتی کوتاه امکان پذیر باشد. با توجه به گسترده بودن فضای جستجو برای حل مدل بهینهیابی از اَلگوریتم فراابتکاری جستجوی گرانشی استفاده ‌میشود. با در نظر گرفتن سناریوهای خرابی متعدد، کارآیی روش پیشنهادی بر روی مثال‌هایی از انواع مختلف سازه (قاب و خرپا) نشان داده شده ‌است. همچنین اثر نویز و خطای اندازه‌گیری احتمالی نیز در مثال‌ها بررسی شده ‌است. نتایج بدست آمده در مثال‌ها نشان‌دهندهی کارآیی مناسب روش پیشنهادی میباشد. واژگان کلیدی: سنجش سلامت سازه، تشخیص خرابی، تحلیل مودال، نیروی باقیمانده مودی، اَلگوریتم فراابتکاری جستجوی گرانشی

    چکیده انگلیسی :
    Abstract Buildings , bridges, offshore platforms, dams and other large structures that are built for long life are subjected to various failures over their lifetime. These failures may be due to natural events such as earthquakes or man made disasters or destruction occurred over time. Significant changes in physical properties often cause the loss of structural stiffness and therefore, the natural frequencies of the structure will be affected. If these problems are not monitored and resolved early, damage will disturb the performance of structure, increase maintenance cost and in the unfortunate event, result in structural failure. Today, structural health monitoring is of particular impotence in engineering sciences, and it is applicable in various engineering fields such as aerospace, mechanical and civil engineering. This thesis presents an optimization method for detecting the location and intensity of damages in a structural based on its dynamic responses. At the first stage, the damaged elements are diagnosed using the pseudo residual force vector that is obtained from modal data of real structures. Then, the intensity of the damages are determined by an optimization model which is solved using gravitational search algorithm. Separating healthy degrees of freedom initially causing the search space is reduced greatly in process of solving optimization model. Therefore, the results are obtained with high accuracy and short computational time. Considering the multiple failure scenarios, the effectiveness of the proposed method on different types of examples i.e. frames and trusses is shown, while the potential of noise and measurement errors in the examples are studied. Keywords: Structural health monitoring; Damage detection; Modal analysis; Residual force vector method; Gravitational search algorithm.


    کلید واژه ها :
    سنجش سلامت سازه ? تشخیص خرابی ? تحلیل مودال ? نیروی باقیمانده مودی ? الگوریتم فرا ابتکاری جستجوی گرانشی,Structural health monitoring , Damage detection , Modal analysis , Residual force vector method , Gravitational search algorithm

    1392
    0

    صفحه اول : University of Isfahan Faculty of EngineeRing Department of CivilEngineeRing M.Sc. Thesis An optimization model for structural damage localization and quantification using dynamics response Supervisor: Dr. Maryam Daei Advisor: Dr.Mehrdad Hejazi By: Fahime Sokhangou Fall 2013
    فصل اول : 1-3
    فصل دوم : 4-15
    فصل سوم : 16-20
    فصل چهارم : 21-31
    فصل پنجم : 32-42
    فصل ششم : 43-66
    67-89