تعیین آسیب در سازه ها با استفاده از ماتریس نرمی و پاسخ های مودال

روش های تعیین آسیب مبتنی بر پاسخ های مودال، میزان کاهش سختی المان های سازه را با روندی معکوس به دست می آورند. استفاده از تعداد مودهای کمتر در روند عیب یابی، جنبه کاربردی بودن روش را افزایش می دهد. در روش دو مرحله ای پیشنهادی برای عیب یابی سازه ها، محل و شدت آسیب ها با استفاده از تغییرات پاسخ های مودال و تخمین ماتریس نرمی تعیین می گردند. رابطه معکوس توان دوم فرکانس ارتعاشی با ماتریس نرمی سازه، ویژگی منحصر بفرد ماتریس نرمی است که این ویژگی امکان استفاده از تعداد محدودی از تغییر شکل های ارتعاشی سازه را در تخمین ماتریس نرمی فراهم می سازد. در مرحله اول عیب یابی، المان های مشکوک به آسیب تعیین گردیده و در مرحله دوم، شدت آسیب در آنها مشخص می شود. تاثیر مرحله اول در نتایج نهایی عیب یابی بسیار زیاد بوده و هر چه بتوان تعداد بیشتری از المان های سالم را در این مرحله، شناسایی و از روند عیب یابی حذف کرد، دقت و کارایی روش بطور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد که بدین منظور شاخص های جدیدی تعریف و به کار گرفته شده اند. مشخص کردن المان های سالم و تعیین شدت آسیب المان های ورودی به مرحله دوم، از ویژگی های این مرحله در عیب یابی سازه ها می باشد. بکارگیری الگوریتم وراثتی همراه با تابع هدف پیشنهادی در مرحله دوم، باعث مشخص شدن المان های سالم و تعیین دقیق شدت آسیب می شود. کارایی روش پیشنهادی در تعیین محل و شدت آسیب ها و همچنین اثر تعداد المان های سازه، شدت های مختلف آسیب و وجود نویز در پاسخ های مودال با حل مثال های عددی بررسی شده است. نتایج عددی نشان می دهند که دقت و کارایی این روش برای عیب یابی سازه ها اعم از سازه های بزرگ مقیاس با تعداد و شدت های مختلف خرابی، حتی با وجود نویز در پاسخ های سازه ای بسیار مناسب می باشد.