پایش سلامت و تشخیص عیب سازه قاب شکل آلومینیومی با روش امپدانس الکترومکانیکی

پایش سلامت سازه بر پایه امپدانس و با استفاده از مواد هوشمند پیزوالکتریک یکی از قدرتمندترین تکنیک های بازرسی غیرمخرب است. تحقیقات زیادی بر پایه روش های تجربی در این زمینه انجام شده اما مطالعات بر روی سازه قاب شکل (تیر الشکل[1]) انجام نگرفته است. در این مقاله روشی تحلیلی برای بدست آوردن طیف امپدانس الکترومکانیکی سازه قاب شکل و معادلات حاکم بر آن معرفی شده است. پس از انجام آزمونهای تجربی، مدلی تحلیلی امپدانس الکترومکانیکی بر اساس معادلات اویلر برنولی سازه قاب شکل ارائه شده است. مقایسه همزمان طیف های امپدانس حاصل از آزمایش های تجربی برروی سازه سالم و سازه معیوب و همچنین اندیس های خرابی بدست‌آمده، تطابق و هماهنگی بین میزان سختی و امپدانس سازه را نشان می دهد. همچنین طیف حقیقی امپدانس بدست‌آمده از روش تحلیلی برای سازه قاب در شرایط مرزی یکسرگیردار با تقریب مناسبی نسبت به طیف تجربی محاسبه شده‌است.