اثر محل و شدت ترک بر پارامترهای مودال تیر یکسر‌گیردار

Abstract

یکی از روش‌های متداول شناسایی آسیب در سازه‌ ها بررسی تغییرات پارامترهای مودال سازه قبل و بعد از بروز آسیب است. در این روند که اغلب بر پایه روش‌های بهینه سازی هستند، یک تابع هدف بر پایه فرکانس‌های طبیعی و یا شکل‌مودهای سازه و یا هر دو به کار برده می‌شود. موفقیت در یافتن محل و شدت آسیب در این روش‌ها شدیدا تابع حساسیت تابع هدف به آسیب خواهد بود. از آنجا که تابع هدف خود تابعی از فرکانس‌های طبیعی و یا شکل‌مودهای سازه و یا هر دو است، لازم است حساسیت پارامترهای مودال به محل و شدت آسیب مورد بررسی قرار گیرد. به این منظور در این مقاله یک تیر یکسرگیردار به صورت عددی شبیه سازی شده است. با تغییر محل و شدت ترک، اثر آنها بر فرکانس‌های طبیعی و شکل مودها مطالعه می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش شدت ترک فرکانس های طبیعی کاهش می‌‌یابند. از طرف دیگر با جابجا شدن ترک از سر گیردار به سمت انتهای آزاد، تغییرات فرکانس طبیعی از الگویی خاصی پیروی نکرده و برای یک ترک با عمق ثابت کاهش فرکانس‌های طبیعی نسبت به حالت تیر سالم وابسته به موقعیت ترک بر روی تیر می‌‌باشد. همچنین مشاهده می‌‌شود هرچه ترک به سر گیر دار تیر نزدیک تر باشد، فرکانس طبیعی بیشتر کاهش می‌‌یابد. نتایج نشان می‌دهد که حساسیت شکل مودها نسبت به بروز ترک در تیر پایین است. بنابراین توصیه می‌شود در توابع هدف از فرکانس‌های طبیعی و یا فرکانس‌های طبیعی و شکل مودها به صورت توامان استفاده گردد.