استخراج مشخصه‌های لحظه‌ای و بکارگیری آنها در شناسایی پارامترهای سازه‌های متغیر با زمان با استفاده از روش‌های آنالیز ویولت و تجزیه مود تحلیلی-هیلبرت

خصوصیات و مشخصه‌های دینامیکی سازه‌های مهندسی ممکن است به علل مختلف و البته اغلب با گذر زمان، در طول عمرشان تغییر کنند. در این چنین سازه‌های مهندسی که می‌توان برای آنها عبارت سیستم‌های متغیر با زمان را به‌کار برد، شناسایی پارامترهای دینامیکی متغیر با زمان از جمله فرکانس مودال لحظه‌ای، بسیار مهم است چراکه می‌تواند به مهندسان در زیر نظر گرفتن وضعیت عملکردی سازه‌ها کمک کند، همچنین با کمک آن آسیب‌های سازه ای را تشخیص داده و وضعیت سازه را با روشی مقرون به صرفه ارزیابی کنند. در واقع ابزارهایی که بتوانند در مسیر تحلیل این دست از سیستم‌ها مشخصه‌هایی همانند فرکانس لحظه‌ای را به درستی کسب کنند، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند. ابزار استخراج این نوع از مشخصه‌ها از پاسخ دینامیکی، به‌عنوان روش‌های آنالیز حوزه زمان فرکانس شناخته می‌شوند. از این مشخصه‌های لحظه‌ای می‌توان به‌منظور شناسایی پارامترهای زمان متغیر موجود در این سازه‌ها، همانند سفتی و دمپینگ زمان متغیر، استفاده کرد.در این مقاله، دو گروه از قدرتمندترین روش‌های آنالیز حوزه زمان فرکانس، یعنی آنالیز ویولت و آنالیز تجزیه مود تحلیلی هیلبرت به‌منظور استخراج مشخصه‌های لحظه‌ای به‌کار گرفته می‌شوند. این دو دسته روش در استخراج این مشخصه‌ها در مقام مقایسه با یکدیگر قرار گرفته، برتری آنها نسبت به یکدیگر در شرایط همراه با نوفه و بدون نوفه  مورد بررسی قرار می‌گیرد. سپس از ترکیب هر یک از این دو دسته روش با الگوریتم‌های موجود در شناسایی پارامتری سیستم های چند درجه آزادی متغیر با زمان، ترکیب‌های جدیدی معرفی شده که بهبود عملکرد در شناسایی پارامترهای زمان متغیر را گزارش می‌کنند.

Instantaneous characteristics extraction and applying them to identify parameters of time-varying structures using wavelet analysis and analytical mode decomposition-Hilbert methods

The dynamic properties and characteristics of engineering structures may change throughout their lives for a variety of reasons, often over time. In such engineering structures, for which the term timevarying systems can be used, it is important to identify timevarying dynamic parameters, including instantaneous modal frequency, as it can enable engineers to monitor the performance of structures. It also helps to diagnose structural damage and assess the condition of the structure in a costeffective manner. In fact, tools that can correctly obtain characteristics similar to the instantaneous frequency in the analysis of such systems have particular importance. Tools for extracting such characteristics from dynamic responses are known as timefrequency domain analysis methods. These instantaneous characteristics can be used to identify timevarying parameters in these structures, such as timevarying stiffness and damping.In the current paper, two of the most powerful methods of timefrequency domain analysis, namely wavelet analysis, and analytical mode decompositionHilbert, are used to extract instantaneous characteristics. These two methods in extracting the characteristics are compared with each other, their superiority over each other in noise, and no noise conditions are examined. Then, by combining each of these two methods with existing algorithms in the parametric identification of multidegree of freedom timevarying systems, new combinations are introduced that report performance improvements in the identification of timevariable parameters.