دانلود پایان نامه ارشد با موضوع دینامیکی، آسیب دیدگی، سیستم دوگانه

دانلود پایان نامه ارشد

ی ماتریسهای مشخصه قاب 6 طبقه با نامنظمی سختی در طبقات 5 و 6 در حالت استفاده از شبه پاسخهای فرکانسی و نوفه 3%به همراه خصوصیات دینامیکی این قاب 39
جدول (3-3) : درصد خطای شناسایی درایههای قطری ماتریسهای مشخصه همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 12 طبقه منظم در حالت نوفه 5% 45
جدول (3-4 ): درصد خطای شناسایی درایههای قطری ماتریسهای مشخصه در حالت نوفه 3% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقه اول 47
جدول (3-5 ): درصد خطای شناسایی درایههای قطری ماتریسهای مشخصه در حالت نوفه 3% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی سختی و هندسی میان طبقات 6 تا 12 47
جدول (3-6 ): درصد خطای شناسایی درایههای قطری ماتریسهای مشخصه در حالت نوفه 3% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی طبقات نرم در طبقات 1 و7 50
جدول (3-7 ): درصد خطای شناسایی درایههای قطری ماتریسهای مشخصه در حالت استفاده از پاسخهای دقیق فرکانسی و نوفه 3% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی شدید هندسی میان طبقات 6 تا 12 52
جدول (3-8 ): درصد خطای شناسایی درایههای قطری ماتریسهای مشخصه در حالت نوفه 5% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 8 تا 12 54
جدول (3-9 ): درصد خطای شناسایی درایههای قطری ماتریسهای مشخصه در حالت نوفه 3% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 4 تا 12 56
جدول (3-10 ): درصد خطای شناسایی درایههای قطری ماتریسهای مشخصه در حالت نوفه 3% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی هندسی و سختی پلهای 58
جدول (3-11 ): درصد خطای شناسایی درایههای قطری ماتریسهای مشخصه در حالت نوفه 5% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 20 طبقه منظم 60
جدول (3-12 ): درصد خطای شناسایی درایههای قطری ماتریسهای مشخصه در حالت نوفه 5% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 20 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 12 تا 20 62
جدول (3-13 ): درصد خطای شناسایی درایههای قطری ماتریسهای مشخصه در حالت نوفه 3% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 20 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 5 تا 20 64
جدول (3-14 ): درصد خطای شناسایی درایههای قطری ماتریسهای مشخصه در حالت نوفه 5% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 20 طبقه با نامنظمی سختی میان طبقات 16 تا 20 66
جدول (3-15 ): درصد خطای شناسایی درایههای قطری ماتریسهای مشخصه در حالت نوفه 3% همراه با پارامترهای دینامیکی قاب 20 طبقه با نامنظمی پلهای (7-14-20) 67
جدول (4-1 ): جرم و موقعیت قرارگیری مرکز جرم و سختی طبقات سازه 3 طبقه منظم 73
جدول (4-2 ): درصد خطای شناسایی درایههای قطری ماتریسهای مشخصه و درایههای شکلهای مودی، همراه با پارامترهای دینامیکی سازه 3 طبقه منظم در حالت نوفه 10% و استفاده از مقادیر دقیق پاسخهای فرکانسی 74
جدول (4-3 ): مقدار جرم طبقات و ابعاد و موقعیت قرارگیری مرکز جرم طبقات سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 5% در طبقه سوم 78
جدول (4-4 ): درصد خطای شناسایی درایههای قطری ماتریسهای مشخصه و درایههای شکلهای مودی، همراه پارامترهای دینامیکی سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 5% در حالت نوفه 5% و استفاده از مقادیر دقیق پاسخهای فرکانسی 80
جدول (4-5 ): مقدار جرم طبقات و ابعاد و موقعیت مرکز جرم طبقات سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 10% در طبقه سوم 81
جدول (4-6 ): مقدار جرم طبقات و ابعاد و موقعیت مراکز جرم طبقات سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 20% در طبقه سوم 85
جدول (4-7 ): درصد خطای شناسایی درایههای قطری ماتریسهای مشخصه و درایههای شکلهای مودی، همراه پارامترهای دینامیکی سازه 3 طبقه با نامنظمی پیچشی 20% در حالت نوفه 5% و استفاده از مقادیر دقیق فرکانسی 87
جدول (4-8 ): مقادیر جرم و موقعیت قرار گیری مراکز جرم طبقات سازه 5 طبقه منظم 88
جدول (4-9 ): درصد خطای شناسایی درایههای قطری ماتریسهای مشخصه و تمامی درایههای شکلهای مودی مودهای 12 تا 14 همراه با پارامترهای دینامیکی سازه 5 طبقه منظم در حالت نوفه 3% و استفاده از شبه پاسخهای فرکانسی سرعت و جابجایی 90
جدول (4-10 ): مقدار جرم، ابعاد و موقعیت قرارگیری مراکز جرم طبقات سازه 8 طبقه منظم 92
جدول (4-11 ): درصد خطای شناسایی درایههای قطری ماتریسهای مشخصه همراه با پارامترهای دینامیکی سازه 8 طبقه منظم در حالت نوفه 3% و استفاده از شبه پاسخهای فرکانسی سرعت و جابجایی 94
جدول (4-12 ): درصد خطای شناسایی درایههای شکلهای مودی سازه 8 طبقه منظم در حالت استفاده از مقادیر شبه پاسخهای فرکانسی سرعت و جابجایی و نوفه 1% 95
جدول (5-1 ): سازههای نامنظم مورد مطالعه 99
جدول (5-2 ): میانگین خطای شناسایی پارامترهای سازهای و دینامیکی قابها در دو حالت منظم و نامنظم در حالت نوفه 3% 100
جدول (5-3 ): خطای شناسایی ماتریسهای مشخصه و پارامترهای دینامیکی قابهای منظم و نامنظم در حالت نوفه 3% 101
جدول (6-1 ): ماتریسهای مشخصه دقیق و خصوصیات دینامیکی قاب 6 طبقه منظم به همراه درصد خطای مقیاس شده درایههای ماتریسهای شناسایی شده با استفاده از شبه پاسخهای فرکانسی و نوفه 10% 107
جدول (6-2 ): ماتریسهای مشخصه دقیق و خصوصیات دینامیکی قاب 6 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقه اول به همراه درصد خطای مقیاس شده درایههای ماتریسهای شناسایی شده با استفاده پاسخهای دقیق فرکانسی و نوفه 10% 108
جدول (6-3 ): ماتریسهای مشخصه دقیق و خصوصیات دینامیکی قاب6 طبقه با نامنظمی سختی در طبقات 5 و 6 به همراه درصد خطای مقیاس شده درایههای ماتریسهای شناسایی شده با استفاده از شبه پاسخهای فرکانسی نوفه 3% 109
جدول (6-4 ): ماتریسهای مشخصه دقیق و خصوصیات دینامیکی قاب 6 طبقه با نامنظمی سختی و هندسی در طبقات 5 و 6 به همراه درصد خطای مقیاس شده درایههای ماتریسهای شناسایی شده با استفاده از شبه پاسخهای فرکانسی و نوفه 3% 110
جدول (6-5 ): ماتریسهای مشخصه دقیق و خصوصیات دینامیکی قاب 12 طبقه منظم به همراه درصد خطای مقیاس شده درایههای ماتریسهای شناسایی شده با استفاه از پاسخهای دقیق فرکانسی و نوفه 5% 111
جدول (6-6 ): ماتریسهای مشخصه دقیق و خصوصیات دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقه اول به همراه درصد خطای مقیاس شده ماتریسهای شناسایی شده با استفاده از پاسخهای دقیق فرکانسی و نوفه 3% 113
جدول (6-7 ): ماتریسهای مشخصه دقیق و خصوصیات دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی سختی و هندسی میان طبقات 6 تا 12 به همراه درصد خطای مقیاس شده درایههای ماتریسهای شناسایی شده با استفاده از پاسخهای دقیق فرکانسی و نوفه 3% 115
جدول (6-8 ): ماتریسهای مشخصه و خصوصیات دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی طبقه نرم در طبقات 1 و 7 به همراه درصد خطای مقیاس شده درایههای ماتریسهای شناسایی شده با استفاده از پاسخهای دقیق فرکانسی و نوفه 3% 117
جدول (6-9 ): ماتریسهای مشخصه و خصوصیات دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی شدید هندسی میان طبقات 6 تا 12 به همراه درصد خطای مقیاس شده درایههای ماتریسهای شناسایی شده با استفاده از پاسخهای دقیق فرکانسی و نوفه 3% 119
جدول (6-10 ): ماتریسهای مشخصه و خصوصیات دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 8 تا 12 به همراه درصد خطای مقیاس شده درایههای ماتریسهای شناسایی شده با استفاده از پاسخهای دقیق فرکانسی و نوفه 5% 121
جدول (6-11 ): ماتریسهای مشخصه دقیق .و خصوصیات دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی هندسی میان طبقات 4 تا 12 به همراه درصد خطای مقیاس شده درایههای ماتریسهای شناسایی شده در حالت نوفه 3% 123
جدول (6-12 ): ماتریسهای مشخصه دقیق و خصوصیات دینامیکی قاب 12 طبقه با نامنظمی سختی و هندسی به صورت پلهای به همراه درصد خطای مقیاس شده درایههای ماتریسهای شناسایی شده با استفاده از پاسخهای دقیق فرکانسی و نوفه 3% 125

مقدمه
در روش شناسایی سیستم ارائه شده توسط آشتیانی و قاسمی، با استفاده از روش معکوس حل معادلات حرکت (در دو حوزه زمانی و فرکانسی) میتوان ماتریسهای مشخصه سیستمهای خطی (ماتریسهای جرم، سختی، میرایی) و در گام بعد پارامترهای دینامیکی (مانند فرکانسهای طبیعی1، شکلهای مودی2 و نسبتهای میرایی3) را توسط ماتریسهای مشخصه شناسایی شده تعیین کرد. در روش مورد نظر هیچ گونه محدودیتی در مورد متناسب یا نامتناسب بودن ماتریس میرایی و برشی یا غیر برشی بودن سازه وجود ندارد. در این روش با به تحریک درآوردن سیستم، تحت ارتعاش اجباری در درجات آزادی محدودی از سازه و اندازه گیری پاسخهای سیستم (در تمامی یا بخشی از درجات آزادی)، فرایندهای شناسایی سیستم و تشخیص خرابی انجام میگیرد. خصوصیت بارز این روش، استفاده مستقیم از دادههای حسگرها بجای استفاده از خصوصیات دینامیکی برآورد شده در ارزیابی سیستم است. در حالت عدم وجود نوفه، این روش قادر است ماتریسهای مشخصه سیستمهای خطی مورد مطالعه را به صورت دقیق تعیین کند. در حالت وجود نوفه در پاسخها4 و نیروهای ورودی5، با تعریف پارامتر نیروی ماندگار در معادله دینامیکی حاکم بر سیستم خطی و با استفاده از روش بهینه سازی حداقل مربعات6 و کمینه نمودن تابع هدف (مجموع مربعات نیروی ماندگار معادلات حرکت در همهی درجات آزادی و در همهی گام های زمانی منتخب(در حوزه زمان) و یا همهی نقاط فرکانسی منتخب(در حوزه فرکانس)) بهینه ترین مقادیر برای ماتریسهای خصوصیات سازه تعیین میشود]1[.
روش شناسایی سیستم ارائه شده در حوزه فرکانس نسبت به حوزه زمان دارای کارایی و دقت بالاتری میباشد. در مطالعات انجام شده در حوزه فرکانس، کارایی روش روی سازه های سه و هشت طبقه دو بعدی با قاب ساده و سازه شانزده طبقه دو بعدی با سیستم دوگانه مورد بررسی قرار گرفته است]1[. یکی از ابهامات پیش روی روش شناسایی ارائه شده این است که انواع نامنظمیها چه تأثیری روی کارایی روش خواهند داشت.
هدف از مطالعات پیش رو این است که کارایی و جامعیت روش شناسایی ارائه شده بر روی سیستمهای مختلف سازههای دو بعدی و سه بعدی منظم و دارای نامنظمی جرم، سختی و میرایی در ارتفاع و نامنظمی پیچشی مورد مطالعه قرار گیرد تا نقاط ضعف و قوت آن مشخص شود، همچنین تأثیر افزایش درجات آزادی بر روی روند شناسایی مشخص شود. برای این منظور، سازههای دو بعدی 6، 12و 20 طبقه منظم و نامنظم و سازههای سه بعدی منظم 5،3 و 8 طبقه و 3 طبقه نامنظم(نامنظمی پیچشی) طراحی و مورد شناسایی قرار گرفتهاند..
در فصل اول پایان نامه، مروری بر ادبیات فنی موضوع شناسایی سیستم انجام گرفته است و در فصل دوم سعی شده است سیر شکلگیری روش شناسایی ارائه شده توسط آشتیانی- قاسمی توضیح و در ادامه، مبانی نظری این روش شرح داده شود. سازههای 2و 3 بعدی مورد مطالعه و نتایج شناسایی و تحلیل نتایج آنها به ترتیب در فصلهای 3 و 4 بیان شدهاند. فصل 5 نیز به جمعبندی و ارائه پیشنهادات اختصاص داده شده است. در قسمت پیوست نیز ماتریسهای مشخصه سازهها و درصد خطای شناسایی مقیاس شده آنها ارائه شده است.

امین باغ علیشاهی

فصل اول

مقدمه:
سازهها در طول عمر خود در معرض وقوع مخاطراتی مانند زلزله قرار دارند. سازهها به گونهای طراحی میشوند که در عین آسیب دیدگی، قابلیت حفظ ایمنی جانی انسانها را داشته باشند. بنابراین یکی از مباحث مهم در مهندسی زلزله، بررسی رفتار سنجی سازهها، تشخیص آسیب دیدگی و برآورد محل و شدت آنها است که امروزه به سنجش سلامت سازه (System Health Monitoring) معروف است. به منظور شناسایی مشخصات سازه، شناسایی آسیبها و برآورد آسیب پذیری، به شناسایی مشخصات دینامیکی سازهها نیاز است. از اینرو بیشتر روشهای سنجش سلامت سازه بر اساس الگوریتمهای شناسایی سیستم7 قرار دارند. مبحث شناسایی سیستم بر ایجاد مدلهای عددی روی سیستمهای دینامیکی تمرکز دارد و نقطه پیدایش آن موضوع کنترل در مهندسی برق بوده و امروزه به علوم مکانیک و هوافضا نیز گسترش یافته است.
یکی از مباحث انطباق

پایان نامه
Previous Entries دانلود پایان نامه ارشد با موضوع عدم قطعیت Next Entries دانلود پایان نامه ارشد با موضوع عدم قطعیت، شبیه سازی، دینامیکی