تشخیص خرابی بر مبنای پارامترهای مودال و پاسخ دینامیکی با استفاده از الگوریتم گرگ خاکستری بهبود یافته

خرابی در سازه‌ها باعث کاهش سختی در بعضی از اعضای آن می‌شود که این کاهش سختی باعث تغییر در پارامتر‌های مودال سازه (فرکانس طبیعی، اشکال مودی و...) و نیز باعث تغییر در پاسخ دینامیکی سازه (شتاب، سرعت و جابجایی) می‌شود. بنابراین داده‌های سازه سالم متفاوت با سازه آسیب‌‌دیده می‌‌باشد و می‌‌تواند به عنوان عاملی برای تشخیص خرابی مورد استفاده قرار بگیرد. اخیراً روش‌‌های گوناگونی برای تشخیص خرابی مورد استفاده قرار گرفته‌‌اند که در این بین روش‌های غیرمخرب و استفاده از پاسخ‌‌‌‌های سازه برای تشخیص خرابی بیشتر مورد توجه قرار گرفته‌‌اند. هدف از این مطالعه ارائه روشی برای برآورد مقادیر خرابی سازه براساس اندازه‌‌گیری بخش محدودی از مشخصات مودال (فرکانس طبیعی) و مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از اندازه‌‌گیری پاسخ دینامیکی سازه (شتاب) در تعداد محدودی از درجات آزادی می‌‌باشد. به منظور تشخیص خرابی دو تابع هدف تعریف گردید: یکی با استفاده از پارامترهای مودال و دیگری مبتنی بر داده‌های پاسخ دینامیکی سازه. برای بهینه‌یابی این توابع، یک الگوریتم جدید از ترکیب ‌الگوریتم بهینه‌سازی گرگ خاکستری و ازدحام ذرات تعریف و نتایج حاصل از آن با نتایج الگوریتم‌‌های ژنتیک و ازدحام ذرات مقایسه شده است. دو مثال شامل سازه برشی 10 طبقه و خرپای دو بعدی 10 عضوی در نظر گرفته می‌شود و عملکرد روش پیشنهادی در شناسایی خرابی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. نتایج نشان دهنده کارایی قابل قبول روش پیشنهادی می‌باشد.

damage detection based on modal parameters and dynamic responses using by enhanced grey wolf optimization

structural damage causes a reduction in stiffness of some elements of structure and gives rise to some changes in structures’ modal parameters (natural frequencies, mode shapes, etc.) and dynamic responses (acceleration, velocity, and displacement). hence, intact structures’ data is different from damaged structures’ data and can be used to detect structural damages. many techniques are recently utilized to facilitate damage detection, some salient examples of which are non-destructive methods and using of structure responses. the main purpose of this paper is to present a method for estimating structural damage detection based on the measurement of modal parameters and comparing its results with results of measurement of dynamic responses in a limited number of degrees of freedom. to detect the damage, two objective functions have been defined: one with modal parameters and the other one with structural dynamic responses data. for optimizing the objective functions, a new hybrid algorithm including gwo and pso has been designed and its results have been compared to ga and pso. two examples including a ten-story shear building and a ten-element truss are considered and the efficiency of the proposed strategy in damage detection is assessed. the results indicate that the proposed strategy has acceptable performance.