استفاده از روش شبیه‌سازی زیرمجموعه‌ای در کنترل فعال سازه‌ها

Abstract

در چند دهه گذشته، الگوریتم‌ها و وسایل کنترلی بسیاری برای کاربردهای مهندسی عمران پیشنهاد شده است، که هر یک از آن‌ها بسته به اهداف و کاربردهای خاص، دارای فواید خاصی می‌باشند. وجود یک معیار مشترک برای مقایسه الگوریتم‌ها و وسایل کنترلی می‌تواند بسیار مفید واقع شود. از آنجایی‌که، عدم قطعیت، در همه سازه‌ها امری ذاتی و اجتناب ناپذیر است، عدم توجه به آن، می‌تواند موجب تنزل یافتن عملکرد سازه کنترل‌شده گردد. به همین دلیل، اندازه‌گیری‌های احتمالاتی گسیختگی، برای ارزیابی دقیق، و مقایسه قدرتمند سیستم‌های کنترل سازه ضروری می‌باشد. چندین روش و الگوریتم ارزیابی قابلیت اطمینان، با توانایی‌، دقت و بازدهی گوناگون در گذشته مطرح شده است. یک مقایسه کمی از این روش‌ها می‌تواند برای جامعه مهندسی بسیار مفید و قابل استفاده باشد. در این پژوهش، از یک روش شبیه‌سازی به نام شبیه‌سازی زیرمجموعه‌ای، برای محاسبه احتمالات گسیختگی، به منظور آنالیز قابلیت اطمینان سیستم‌های مهندسی استفاده شده است. به همین منظور، چند نمونه از ارزیابی قابلیت اطمینان سازه‌های مبنای سه درجه آزادی، تحت اثر نویز سفید ایستا، مورد بررسی قرار گرفته‌اند، که در تمام این موارد، برای بهبود پاسخ سازه، از سیستم کنترل فعال، استفاده شده است. نتایج مورد بررسی نشان می‌دهد که روش شبیه‌سازی زیرمجموعه‌ای در ارزیابی احتمال گسیختگی سیستم‌های سازه‌ای با نواحی گسیختگی پیچیده، تعداد متغیرهای تصادفی زیاد و احتمالات گسیختگی کوچک، بسیار قدرتمند و کارآمد بوده، و به نحو شایسته‌ای، امکان مقایسه پارامترهای مختلف سیستم‌های کنترل‌شده را فراهم می‌آورد.