بهبود سیستم پایش سلامت سازه در شناسایی محل ترک‌های ریز تیر با استفاده از تبدیل موجک و فیلتر دیجیتال

سیستم‌های پایش سلامت ساختمان با ارزیابی پارامترهای متعددی از سلامت سازه، تلاش در تشخیص زودهنگام خرابی و پیشگیری از گسترش آن دارند. یکی از مهمترین اجزای یک ساختمان، تیرهای آن است که وقوع هرگونه ترک یا آسیب در آنها می‌تواند صدمات جبران‌ناپذیر مالی و جانی در پی داشته باشد. استفاده از حسگرهای جابه‌جایی و تحلیل داده‌های آن، یکی از روش‌های پایش سلامت سازه و تشخیص ترک و آسیب در آن می‌باشد. در این میان، تبدیل موجک از متداول‌ترین ابزارهای تشخیصی محسوب می‌شود، ولی به تنهایی قادر به تشخیص ترک‌های ریز (آغاز فرآیند ترک‌خوردگی) نیست. در این تحقیق، روشی مبتنی بر ترکیب تبدیل موجک گسسته و فیلتر دیجیتال جهت آشکار سازی آسیب‌های ریز تیر طره بتن مسلح پیشنهاد شده است. حالت‌های مختلف خرابی با استفاده از نرم افزار abaqus شبیه‌سازی شده، و شکل‌های مودی حاصل به‌کمک نرم افزار matlab تحت تبدیل موجک گسسته و فیلتر دیجیتال تحلیل شده است. نتایج بیانگر عملکرد بسیار دقیق روش پیشنهادی و تشخیص ترک‌های ریز در حد میلی‌متر است که نشان‌دهنده بهبود حدود 10 برابری دقت نسبت به کارهای پیشین می‌باشد.

Improving the Structural Health Monitoring System in Detection of Tiny Crack Locations using Wavelet Transform and Digital Filter

Structural health monitoring systems, by evaluating several parameters of structural health, attempt to detect the faults in early stages, and prevent their expansion. One of the most important components of a building is its beams in which any crack or damage can result in irreparable financial and psychological damage. Using motion sensors and analyzing their data is one of the methods for monitoring the structural health and detecting its cracks and damages. Meanwhile, wavelet transformation is one of the most commonly used diagnostic tools. In current research, a method based on combination of a discrete wavelet transform and a digital filter is proposed to detect the reinforced concrete beam defects. Various fault modes have been simulated using Abaqus software and Mode shapes have been analyzed using Matlab software under discrete wavelet transform and digital filter. The results indicate a very accurate performance of the proposed method in the detection of millimeter cracks, which shows about 10times improvement in the resolution, compared with the previous works.