شناسایی خرابی در سازه بر پایه تابع پاسخ فرکانسی به کمک روش آماری بیزین

یکی از کاربردهای مهم آنالیز مودال روش بروزرسانی مدل المان محدود با استفاده از توابع پاسخ فرکانسی به منظور تشخیص خرابی می باشد. رویکرد اصلی بروز رسانی مدل مبتنی بر حساسیت است که در مقاله حاضر از یک معادله حساسیت شبه خطی استفاده شده و هدف آن شناسایی مکان و میزان تغییرات در پارامترهای سازه ای می باشد. این روش در برابر اثرات نامطلوبی چون اندازه‌گیری ناقص، خطاهای اندازه‌گیری و عدم قطعیت هایی مانند خطاهای مدل‌سازی و اثرات نویز نیاز به بهبود دارد. این مقاله سعی دارد با رویکرد بیزین و تکرار آزمایش داده های متعدد ناشی از توابع پاسخ فرکانسی روند حل مساله را در یک بازه مناسبتر از پاسخ، بروزرسانی نماید.در واقع رویکرد آماری فراوانی اگرچه می تواند در برخی از مسائل یک نتیجه منطقی به همراه داشته باشد، ولی در مسائل مهندسی با توجه به وضعیت مساله و پاسخ آزمایشهای تکرار شده (و یا در مسائل غیر آزمایشگاهی با توجه به تکرارهای مونت کارلو) می توان شرایطی را به مساله اضافه نمود که در این صورت با استفاده از روش آماری بیزین به تخمین بهتری از نتایج دست یافت. به منظور صحت سنجی روش یک تیر آلومینیومی دو سر آزاد که در آن تغییرات با کاهش سختی و افزودن جرم در قسمت‌های خاصی از تیر ایجاد شده است مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که مکان و اندازه سطوح مختلف تغییرات در سازه را می توان به درستی با روش شناسایی کرد.

damage identification of structures based on frequency response function (frf) by bayesian method

one of the important applications of modal analysis is model updating finite element method by using frequency response functions (frf) in order to damage detection in the structures. the method is a sensitivity-based model updating approach which utilizes a pseudo-linear sensitivity equation and is applied to identify the location and amount of the changes in structural parameters. the method is can be improved against the adverse effects of incomplete measurement, measurement errors and uncertainties such as modeling errors and noise effects. this paper tries to upgrade to solve the problem in a more suitable interval of the response with the bayesian approach and repeated testing of multiple data resulting from the model updating method with frequency response functions. in fact, although statistical approach can bring a logical result in some problems, but in engineering problems, according to the state of the problem and the answer of repeated experiments (or in non-laboratory problems, according to monte carlo repetitions), it can be added conditions to the problem in which he achieved a better estimation of the results by using the bayesian statistical method. the experimental setup consists of a free-free aluminum beam, where changes are introduced by reducing the stiffness and adding mass at certain parts of the beam. the results indicate that the location and the size of different level of changes in the structure can be properly identified by the method.