شناسایی وقوع خرابی در سازه های جکتی فراساحل با استفاده از حل مسأله بهینه سازی ترکیبی مبتنی بر مشخصه های مودال

در چند سال اخیر عیب یابی به یکی از زمینه های تحقیقاتی مهم در حوزه مهندسی عمران، هوافضا و مکانیک تبدیل شده است. خرابی در سازه به سبب کارکرد طبیعی سازه، خوردگی، برخورد یا حوادث طبیعی همانند طوفان و زلزله می باشد. بعضی اوقات خرابی به وسیله بازرسی های خاصی قابل تشخیص است. اما این بازرسی ها دارای محدودیت های هستند. به خصوص در مواردی که خرابی در داخل سازه و غیرقابل مشاهده باشد. بنابراین نیاز به روشی موثر و قابل اعتماد جهت تشخیص خرابی به خصوص در نواحی غیرقابل دسترسی احساس می شود. یکی از روش های پایش کلی سازه، عیب یابی بر اساس پارامترهای مودال می باشد. مزیت اصلی این روش نسبت به سایر تکنیک های عیب یابی، وابستگی این پارامترها به مشخصات مکانیکی سازه و استقلال از مکان و نقطه تحریک سازه است. در این مطالعه جهت تشخیص و برآورد خرابی از پارامترهای مودال با حل مسأله بهینه سازی ترکیبی توسط آلگوریتم اجتماع ذرات بهره گرفته می شود. بعد از مدل سازی نمونه یک سکوی جکتی در محیط ansys مبادرت به استخراج پارامترهای مودال می کنیم. سپس کدهای المان محدود در matlab را جهت انجام آنالیز مودال طرح ریزی می کنیم. خرابی را به صورت کاهش در سختی، بدون تغییر در جرم سازه تعریف می کنیم. سناریوهای مختلف خرابی را در ansys اعمال کرده، پارامترهای مودال مربوط به هر سناریو برداشت و به عنوان ورودی به آلگوریتم داده می شوند. توابع هدف مبتنی بر فرکانس، frf و ماتریس نرمی دینامیکی جهت رسیدن به حداقل اختلاف از اندازه گیری های ansys و پارامترهای محاسبه شده از matlab توسط آلگوریتم pso حل می شوند. انتظار می رود که آلگوریتم محل و شدت خرابی را به درستی تشخیص دهد. نتایج حاصله مبین این حقیقت است که آلگوریتم در تشخیص سناریوهای خرابی کاملا موفق عمل کرده است. توابع هدف مبتنی بر ماتریس نرمی دینامیکی نسبت به توابع هدف مبتنی بر فرکانس و frf نتایج بهتری داد.