view in publisher's site

Structural damage detection based on incomplete modal data using pattern search algorithm

Incomplete sensed data in structures have made exact structural damage detection a serious challenge. In this paper, an effective method is presented for damage detection and estimation in structures based on incomplete modal data of a damaged structure via a pattern search algorithm. An objective function based on the condensed mass and stiffness matrices is formulated. The proposed method determines the damage to structural elements using optimization of the objective function by using pattern search algorithm. The performance of the presented method has been verified through two numerical examples, namely, a two-span continuous beam and a three-story plane frame with and without noise in the modal data containing several damages. Also, the effect of the discrepancy in mass and stiffness between the finite-element model and the actual tested dynamic system has been investigated. Furthermore, the experimental data from the vibration test of a mass–stiffness system are used for verification of the proposed approach. The results show that the presented method is sensitive to the location and severity of structural damage in spite of the incomplete modal data.

تشخیص آسیب ساختاری براساس داده‌های مودال ناقص با استفاده از الگوریتم جستجوی الگو:

داده‌های احساس شده ناقص در سازه‌ها، تشخیص دقیق خسارت ساختاری را به یک چالش جدی تبدیل کرده‌است. در این مقاله یک روش موثر برای تشخیص آسیب و تخمین در سازه‌ها براساس داده‌های مودال یک سازه آسیب‌دیده از طریق یک الگوریتم جستجوی الگو ارائه شده‌است. تابع هدف براساس ماتریس‌های جرمی متراکم و ماتریس سفتی فرموله شده‌است. روش پیشنهادی میزان آسیب به مولفه‌های ساختاری با استفاده از بهینه‌سازی تابع هدف را با استفاده از الگوریتم جستجوی الگو مشخص می‌کند. عملکرد روش ارائه‌شده از طریق دو نمونه عددی تایید شده‌است، یعنی، یک تیر پیوسته دو محدوده و یک قاب شی سه‌بعدی با و بدون نویز در داده‌های مودال حاوی چندین خسارت. همچنین تاثیر اختلاف در جرم و سختی بین مدل آلمان محدود و سیستم دینامیکی مورد آزمایش واقعی مورد بررسی قرار گرفته‌است. علاوه بر این، داده‌های تجربی حاصل از آزمایش ارتعاش یک سیستم سختی - سفتی برای تایید روش پیشنهادی استفاده می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که روش ارائه‌شده نسبت به موقعیت و شدت آسیب ساختاری به رغم داده‌های modal ناقص حساس است.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.