کاربرد فرض تکیه گاه الاستیک در بهبود دقت ردیابی ترک در تیرها با استفاده از الگوریتم کرم شب تاب

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی مکانیک، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمانشاه

2 دانشیار مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

چکیده

در تحقیق حاضر از فرض تکیه گاه الاستیک برای ردیابی ترک در تیرها استفاده شده است. در ابتدا مدل تیر با استفاده از این فرض که تکیه گاه تیر با یک فنر پیچشی و انتقالی مقید شده است، به روز می شود. داده های آنالیز مودال تجربی تیر سالم به عنوان ورودی این مرحله در نظر گرفته می شود. مقدار سفتی فنرهای تکیه گاه مجهول مسئله هستند که با یک مساله معکوس تعیین می شوند. مدل تیر به دست آمده از مرحله اول در مرحله دوم برای ردیابی ترک مورد استفاده قرار می گیرد. ردیابی ترک با استفاده از یک مساله معکوس صورت می پذیرد. ورودی های مرحله دوم فرکانس های طبیعی تیر دارای ترک هستند و عمق و موقعیت ترک مجهولات مساله هستند. مسائل معکوس با استفاده از الگوریتم بهینه سازی کرم شب تاب حل شده اند که نتایج حاکی از سرعت مناسب همگرایی این الگوریتم می باشند. کارایی روش ارائه شده برای ردیابی یک و دو ترک در تیر با استفاده از داده های تجربی با سایر تحقیقات موجود مقایسه شده است که نتایج حاکی از دقت بیشتر این روش در تعیین عمق و موقعیت ترک می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Salawu OS (1997) Detection of structural damage through changes in frequency: a review. Eng Struct 19(9): 718-723.

[2]  Maghsoodi A, Ghadami A, Mirdamadi HR (2013)  Multiple-crack damage detection in multi-step beams by a novel local flexibility-based damage index. J Sound Vib 332(2): 294-305.

[3] Nahvi H, Jabbari M (2005) Crack detection in beams using experimental modal data and finite element model. Int J Mech Sci 47 (10): 1477-1497.

[4]  Khorram A, Rezaeian M, Bakhtiari-Nejad F (2013) Multiple cracks detection in a beam subjected to a moving load using wavelet analysis combined with factorial design. Euro J Mech A/Solid 40: 97-113.

[5] Nguyen KV (2013) Comparison studies of open and breathing crack detections of a beam-like bridge subjected to a moving vehicle. Eng Struct 51: 306-314.

[6]  Fan W, Qiao P (2013)  Vibration-based Damage Identification Methods: A Review and Comparative Study. Struct Health Monit 10(1): 83-111.

[7] Moradi S, Razi P, Fatahi L (2011) On the application of bees algorithm to the problem of crack detection of beam-type structures. Comput Struct 89: 2169-2175.

[8]  Vakil-Baghmisheh MT, Peimani M, Sadeghi MH, Ettefagh MM (2008) Crack detection in beam-like structures using genetic algorithms. Appl Soft Comput 8(2): 1150-1160.

[9] Moradi S, Kargozarfard MH (2013) On multiple crack detection in beam structures. J Mech Sci Tech 27(1): 47-55.

[10]  Khaji N, Mehrjoo M (2014) Crack detection in a beam with an arbitrary number of transverse cracks using genetic algorithms. J Mech Sci Tech 28(3): 823-836.

[11]  Jena PK, Parhi DR (2015) A Modified Particle Swarm Optimization Technique for Crack Detection in Cantilever Beams. Arab J Sci Eng doi: 10.1007/s13369-015-1661-6

[12]  Tada H, Paris P, Irwin G (1985) The Stress Analysis of Cracks Handbook. Research Corporation, Missouri.

[13]  Torabi K, Dastgerdi JN, Marzban S (2012) Solution of free vibration equations of Euler-Bernoulli cracked beams by using differential transform method. Appl Mech Mater 110–116: 4532–4536.

[14] Yang X-S (2009) Firefly algorithms for multimodal optimization. Lecture notes in computer science 5792: 69–178.

[15]  Gandomi AH, Yang X-S, Alavi AH (2011) Mixed variable structural optimization using Firefly Algorithm. Comput Struct 89: 2325–2336.

[16]  Mirzabeigy A, Bakhtiari-Nejad F (2014) Semi-analytical approach for free vibration analysis of cracked beams resting on two-parameter elastic foundation with elastically restrained ends. Front Mech Eng 9(2): 191–202.

[17] Patil DP, Maiti SK (2005) Experimental verification of a method of detection of multiple cracks in beams based on frequency measurements. J Sound Vib 281: 439–451.