کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10289308 509602 2013 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Fundamental mode shape and its derivatives in structural damage localization
ترجمه فارسی عنوان
شکل حالت مبنایی و مشتقات آن در محلی سازی آسیب ساختاری
ترجمه چکیده
تکنیک های مختلف تشخیص خسارت ساختاری شامل پارامترهای مودال به طور گسترده ای در طی چند دهه گذشته مورد استفاده قرار گرفته است. این به این دلیل است که پارامترهای مودال ساختار به راحتی می توان از اندازه گیری های ارتعاش اجباری، آزاد یا محیطی به دست آورد. در بسیاری از این تکنیک ها، انحنای شکل حالت برای محلی سازی آسیب مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله، یک مبنای ریاضی برای نشان دادن همبستگی بین آسیب ساختاری و تغییر در شکل حالت اساسی و مشتقات آن ارائه شده است. این به دست آوردن بیان یک حالت حالت آسیب دیده با استفاده از رویکرد متلاشی شده است. برای یک پرتو برشی قاعده ای که به تعداد زیادی عنصر تشبیه شده است، این رویکرد نشان می دهد که تغییر شکل شکل اساسی به علت هر گونه آسیب، یک شاخص عالی از مکانیزم آسیب است، زیرا در محل آسیب ناشی از انقباض است. علاوه بر این، تغییر در مشتقات بالاتر (به عنوان مثال، شیب و انحنای) شکل حالت اساسی نشان داده شده است که به اندازه کافی حساس در محلی سازی آسیب است. یک مطالعه عددی شامل ساختمان برش و یک قاب فولادی مقاوم در برابر فولاد برای نشان دادن اثربخشی روش پیشنهاد شده در مکانیزم آسیب است. از این مطالعه است که اتصالات شلنگ از اشکال حالت در مورد تعداد محدودی از درجه آزادی، که به طور کلی برای شکل رسم حالت و مشتقات آن اعمال می شود، ممکن است منجر به تشخیص غلط آسیب شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
پیش نمایش مقاله
شکل حالت مبنایی و مشتقات آن در محلی سازی آسیب ساختاری
چکیده انگلیسی
Various techniques for structural damage detection involving modal parameters have widely been used over the past few decades. This is because the modal parameters of a structure can easily be obtained from forced, free or ambient vibration measurements. In many of these techniques, mode shape curvature has been used for localization of damage. In this paper, a mathematical basis is provided to show the correlation between a structural damage and a change in the fundamental mode shape and its derivatives. This has been achieved by deriving the expression of a damaged mode shape utilizing a perturbation approach. For a cantilever shear beam, discretized into a large number of elements, this approach demonstrates that the change in the fundamental mode shape due to any damage is an excellent indicator of damage localization as it is found to be discontinuous at the location of damage. Further, the change in higher derivatives (i.e., slope and curvature) of the fundamental mode shape is shown to be sensitive enough in damage localization. A numerical study involving a shear building and a steel moment-resisting frame is conducted to show the effectiveness of the proposed approach in damage localization. It has been found from this study that spline fitting of mode shapes in case of a limited number of degrees-of-freedom, which is generally adopted for plotting mode shapes and their derivatives, may lead to false detection of damage.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Sound and Vibration - Volume 332, Issue 21, 14 October 2013, Pages 5584-5593
نویسندگان
, ,