شناسایی محل تغییر جرم در سازه با استفاده از روش پردازش تصاویر دیجیتال

Abstract

در حال حاضر برای به دست آوردن خصوصیات دینامیکی سازه‌ها در مهندسی سازه عمدتاً از روابط تجربی و یا مدل‌های ریاضی و نرم‌افزارهای کامپیوتری استفاده می‌شود. این خصوصیات دینامیکی به بسیاری از جزئیات رفتار مصالح و ترکیب سازه بستگی دارد که تمام این جزئیات را نمی‌توان در مدل‌های تحلیلی دخالت داد؛ بنابراین همیشه بین مدل‌های تحلیلی و سازه واقعی اختلافاتی وجود دارد. لذا انجام آزمایش‌های لرزه‌ای بر روی سازه‌ها مطمئن‌ترین روش برای به دست آوردن خصوصیات مذکور بوده و تاکنون روش‌های مختلفی در دنیا برای انجام این آزمایش‌های لرزه‌ای بر روی یک سازه آزمایشگاهی به‌وسیله پردازش تصویر انجام‌شده است. در این مقاله سعی شده محل تغییر جرم در سازه از طریق خصوصیات دینامیکی سازه‌ها با استفاده از پردازش تصویر به دست آید. بدین منظور از سازه فیلم‌برداری شده و تغییر مکان‌های ثبت‌شده به‌عنوان سیگنال‌های ورودی سیستم در نظر گرفته می‌شود، با دو بار مشتق گرفتن از این تغییر مکان‌ها، شتاب سازه به دست می‌آید و با پردازش این شتاب‌ها، زمان تناوب‌های طبیعی و شکل مود سازه استخراج‌شده و با نتایج حاصل از حسگرهای شتاب تعبیه‌شده روی سازه مقایسه گردیده است، درنهایت با استفاده از روش منحنی شکل مود، سازه به همراه حسگر و بدون حسگر، مقایسه شده است و به‌راحتی توانست وجود افزایش جرم در سازه را تشخیص دهد.