شناسایی خرابی در تیرفولادی یکسرگیردار بر اساس ترکیب روش اجزاء محدود و الگوریتم ژنتیک چند هدفه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران و نقشه برداری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قزوین، ایران

2 استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران

3 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

4 استاد، پژوهشگاه بین المللی زلزله و زلزله شناسی، تهران، ایران

چکیده

امروزه شناسایی خرابی در سازه ها به عنوان یکی از موضوعاتی است که مورد توجه ویژه دانشمندان قرار گرفته است.خرابی در سازه ها ممکن است به دلایلی مختلفی ایجاد گردد. بر همین اساس روش های مختلفی جهت شناسایی خرابی در سازه ها ارائه شده است. روش های مرسوم تخمین شدت و محل خرابی با استفاده از فرکانس های طبیعی سازه بسیار مشکل و اصولاً با خطای بالا امکان پذیر می باشد. هدف این مقاله شناسایی محل و عمق خرابی با استفاده از سه فرکانس طبیعی در یک تیر عمیق یکسر گیردار می باشد. تیرهای یکسر گیردار در سه حالت نسبت طول به ارتفاع 5،9 و 3 موردبررسی قرار گرفته است. برای حل مسئله از روش اجزاء محدود استفاده گردید و جهت بهینه سازی پاسخ های به دست آمده از الگوریتم استفاده شده است. توابع هدف در فرآیند بهینه سازی شامل 4 تابع مجزا بوده که در هر دوره حل اجزاء محدود بروز (MOGA) ژنتیک چندهدفه می شود. در این تحقیق جهت بررسی صحت نتایج به دست آمده، مقایسه ای بین یک مثال آزمایشگاهی و روش پیشنهادی انجام گردید. در همه حالات، عمق و محل خرابی به دست آمده از روش پیشنهادی دارای دقت بالایی می باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Detection of failure in antisubmersible solid state based on the combination of finite element method and multi-objective genetic algorithm

نویسندگان [English]

  • Reza Farokhzad 1
  • Gholamreza Ghodrati Amiri 2
  • Benyamin Mohebi 3
  • Mohsen Ashtiany 4
1 Faculty of Civil Engineering, Islamic Azad University, Qazvin Branch, Iran
2 Professor, Faculty of Civil Engineering, University of Science and Technology, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Faculty of Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran
4 Professor, International Institute of Earthquake and Seismology, Tehran, Iran
چکیده [English]

Nowadays, damage detection is a one of subjects which scientists pay special attention. Structural damage may occur due to various reasons. Accordingly, various methods have been proposed for damage detection in structures. Conventional methods to estimate the extent and location of failure using natural frequencies of the structure are very difficult and contain high error level. The purpose of this study is to detect the damage and its extent using three natural frequencies in a deep cantilever beam. Cantilever beams are examined in three length-to-depth ratios of 5, 9 and 3. FEM and MOGA are used to solve the problem and optimize the obtained responses, respectively. The optimization process consists of four separate functions and FE solution which is updated during each step. To verify the accuracy of the results, in this paper, an experimental case and the proposed method are compared. The extent and location of the damage obtained from the method proposed contained high accuracy in all the cases.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Damage detection
  • natural frequencies
  • cantilever beam
  • MOGA
  • FEM