توسعه روشی دو مرحله ای بر مبنای الگوریتم های بهینه یابی و روش های محاسباتی هوشمند در تشخیص خرابی سازه ها

از میان روش­های بی­شماری که تا به حال در زمینه تشخیص آسیب سازه­ها پیشنهاد شده­اند، روش به روزرسانی مدل اجزای محدودی محبوبیت زیادی داشته است. با این وجود، دقت و کارایی این روش در صورت افزایش تعداد متغیرهای مسئله به شدت افت می کند و این در مواجهه با سازه­های بزرگ با تعداد المان­های زیاد، مسئله ساز است. در این پژوهش روشی دو مرحله­ای پیشنهاد می­گردد که قادر است با شناسایی اعضای سازه­ای آسیب دیده به کمک یک شاخص آسیب مبتنی بر انرژی کرنشی استاتیکی در گام اول، سایز مسئله تشخیص آسیب مورد معرفی به مدل به­روزشونده را به طور قابل ملاحظه­ای کاهش دهد. بنابراین، تنها تعداد معدودی متغیر به گام دوم که شامل یک فرآیند به­روزرسانی مدل اجزامحدودی است معرفی می شوند. این گام دوم در واقع متشکل از یک فرآیند تکراری به­روزرسانی مدل است که از یک تابع هدف جدید و حساس به آسیب برای تشخیص شدت آسیب در المان­هایی که در گام قبلی شناسایی شده بودند استفاده می­کند. همچنین، از یک بهینه یاب فراکاوشی به نام بهینه­یاب تعادلی به منظور تعیین مقدار متغیرهای مجهول مسئله، که همان مقادیر آسیب دیدگی المان­های معرفی شده توسط گام اول هستند، استفاده می شود. روش پیشنهادی همچنین بر روی تعدادی نمونه عددی نیز تست شده است تا کارایی روش در حضور عوامل مزاحم خارجی مانند نویزهای اندازه­گیری نیز بررسی گردد. یک مطالعه مقایسه­ای برای قیاس نتایج انجام شده است. طبق نتایج، روش پیشنهادی قادر به تشخیص محل و شدت آسیب در سازه­های مختلف است و نویزهای اندازه گیری و اطلاعات مودال فقط از چند مود ارتعاشی اول تاثیر چندانی بر دقت نتایج ندارند. یک مطالعه آزمایشگاهی نیز انجام شده است تا کارایی و دقت روش پیشنهادی در سازه­های واقعی نیز دیده شود، که طبق نتایج آن، روش به خوبی قادر به تشخیص آسیب بوده است.