شناسایی مودال یک تیر طره به‌کمک روش پردازش تصویر و توابع انتقال‌پذیری

Abstract

در این مقاله به ارائه روشی جایگزین در حوزه تحلیل مودال عملیاتی، با بهره‌گیری از روش‌های تصویربرداری و توابع انتقال‌پذیری پرداخته شده است. حسگرهای تصویری از سویی به دلیل غیرتماسی بودن، جرم مضاعفی به سازه تحمیل نکرده، و توابع انتقال‌پذیری از سوی دیگر مستقل از نوع تحریک بوده و توانایی استخراج شکل مودها را به صورت مستقیم دارند. نوآوری این پژوهش بهره‌گیری از ترکیب این دو روش جهت ثبت پاسخ دینامیکی و شناسایی مودال سازه است. به‌منظور ثبت تاریخچه زمانی پاسخ از سیگنال ویدئویی، از روش تطبیق بلوکی با دقت زیرپیکسل استفاده شده‌است. صحت‌سنجی این روش از طریق ثبت پاسخ انتهای آزاد یک تیر یکسرگیردار فولادی به تحریک ضربه، با دوربین فیلم‌برداری سرعت بالا و ارتعاش‌سنج لیزری، بطور همزمان صورت گرفته، که نمودارهای ریشه میانگین مربعات خطا[i] در حوزه زمان، و چگالی طیفی توان در حوزه فرکانس، نشان از دقت بالای این روش دارند. به کمک این روش، تاریخچه زمانی جابجایی‌های نقاط مختلف سازه مذکور از سیگنال ویدئویی استخراج، و خواص مودال سازه، یعنی فرکانس‌های طبیعی، نسبت‌های میرایی و شکل مودها، بوسیله روش ماتریس انتقال‌پذیری شناسایی شده‌اند. نتایج حاصل از روش پیشنهادی، با روش زیرفضا و نیز حل تحلیلی مقایسه شده، که نتایج بدست‌آمده بیانگر دقت روش شناسایی مودال ارائه‌شده در این مقاله هستند، بطوریکه بیشترین مقدار خطای نسبی تخمین فرکانس طبیعی مودهای اول و دوم، نسبت به مقادیر حاصل از روش لیزر به ترتیب %19/0 و %13/0 ، و نسبت به مقادیر تحلیلی به ترتیب %34/0 و %5/1 می‌باشد. 1. Root mean square error (RSME)