پديد آورنده :
عبدالهي، حميد
عنوان :
آسيب يابي و پايش تندرستي سازه ها بر پايه ي امواج هدايت شده ي فراصوت با الگوريتم پردازش سيگنال فراكتال
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
چهارده، 95ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص. ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
حميدرضا ميردامادي
توصيفگر ها :
پايش تن درستي سازه ها , پخش موج هدايت شده , هم پارچگي , تبديل موجك , پردازش سيگنال فراكتال , خود تشابهي , دما وردايي , شبيه سازي اجزاي محدود , آزمون آزمايشگاهي
استاد داور :
سعيد ضيايي راد، سعيد بهبهاني
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/04/25
چكيده فارسي :
۱ چكيده سامانهها آسيبيابي برا سازهها مكانيكي از اهميت بسيار بالايي برخوردار بوده و مساله گسترش سامانهها و روشها شناسايي آسيب در سازهها توجه بسيار را به خود جلب كرده است انتظار ميرود اين روشها اطلاعات كافي از وضعيت تندرستي سازه ارايه دهند و كاربر را از آغا پديدآمدن آسيب شدت و جا آن آگاه كنند يكي از مؤثرترين و پركاربردترين روشها شناسايي آسيب در سامانهها ز پايش تندرستي سازهها پخش موجها هدايت شده فراصوت در سازه با بهرهگير از بهكاراندازندهها پيزوالكتريك است شناسايي آسيب به كمك موجها هدايت شده فراصوت با دشوا هايي همچون پيچيدگي پخش موج پديدار چندين مود از موج به صورت همزمان و سرشت پراكنشي موج روبه رو ميباشد افزون بر اينها بزرگترين چالشي كه در برابر اين هدف قرار دارد اثر پذير بسيار بالا موجها هدايت شده از دگرگوني شرايط دمايي و كاركرد ميباشد ويژگيها حساس به آسيب به دگرگونيها دمايي هم حساس هستند و به همين دليل روشها رايج شناسايي آسيب در شرايط دماوردا كارايي خود را از دست داده و به اشتباه پديد آمدن آسيب را هشدار ميدهند هدف از اين پژوهش از بين بردن اثر دما رو موجها فراصوت برا آسيبيابي سازها در شرايط دماوردا به كمك موجها هدايت شده فراصوت است در آغاز برا درك چگونگي پخش و شرايط برانگيزش موج فراصوت در لولهها و يافتن جا و شمار حسگر و بهكاراندازندهها شبيهساز ها سه بعد و گذرا اجزا محدود بهكار گرفته ميشود و با فراهم آوردن چيدمان آزمايشگاهي اثر دما رو پخش موجها هدايت شده فراصوت در ورق و لوله فولاد بررسي ميشود برا شناسايي آسيب در شرايط دماوردا و از بين بردن اثر دما رو سيگنالها گردآور شده از آزمايشها روش همپارچگي و پردازش سيگنال فراكتال بهكار ميرود همپارچگي روشي برگرفته از حوزه دانش اقتصاد بوده و تكيه بر بررسي رفتار ايستان رشتهها زماني دارد و پردازش سيگنال فراكتال بر پايه تبديل موجك برا بررسي خودتشابهي رشتهها زماني در مقياسها گوناگون است انديشها كه در پس بهكارگير اين روشها نهفته است يافتن الگو خودتشابهي در پسماندهها همپارچه بوده كه تهي از هرگونه دگرگونيها دما باشد برا آسيبشناسي اثر پديد آمدن آسيب رو الگو خودتشابهي بررسي شده و شدت آن بر حسب ميزان خودتشابهي دسته بند ميشود نتيجهها نشان ميدهد كه اين روش توانايي بالايي در شناسايي و دستهبند آسيب بر حسب شدت دارد همچنين ديده ميشود كه با كاربرد روش همپارچگي و پردازش سيگنال فراكتال ميتوان بدون نياز به سيگنال پايه به شناسايي آسيب پرداخت و به صورت كيفي شدتها گوناگون آن را بررسي كرد واژهها كليد پايش تندرستي سازهها پخش موج هدايت شده همپارچگي تبديل موجك پردازش سيگنال فراكتال خود تشابهي دما وردايي شبيهساز اجزا محدود آزمون آزمايشگاهي
چكيده انگليسي :
Damage Diagnosis and Structural Health Monitoring Based on Ultrasonic Guided Waves by Fractal Signal Processing Algorithm Hamid Abdollahi hamid abdollahi@me iut ac ir Date of Submission 2017 5 27 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Hamid Reza Mirdamadi hrmirdamadi@cc iut ac irAbstract Damage diagnosis systems for mechanical structures have a great importance and the development ofsuch systems and methods of damage detection attracts many attentions to itself It is expected that thesemethods provide enough information about structural health conditions and inform the operator ofintroduction severity and location of damage Ultrasonic wave propagation with piezoelectric transducers isone of the most efficient and popular methods for detecting damage in structural health monitoring systems Damage detection by using ultrasonic guided waves is facing issues such as complex wave propagationmechanism the existence of multiple modes of guided waves in the same time and dispersive nature ofultrasonic waves In addition the biggest challenge to this goal is that the method is prone to contaminationfrom the temperature variations and operational conditions Damage sensitive features are also sensitive totemperature variations Therefore conventional methods of damage detection lose their functionality in caseof temperature changes effect on ultrasonic wave data and falsely alert the introduction of damage The aimof this project is to remove undesired temperature effect from wave data in order to detect damage in thepresence of temperature variability by using ultrasonic guided waves To understand wave propagationmechanism excitation conditions in pipes finding the best sensor location and determination of the optimalnumber of actuators three dimensional and transient FEM simulations are performed Temperature effect onguided waves in steel pipe and plate is studied experimentally To detect damage in the presence oftemperature variation and to remove undesired temperature effect on wave data cointegration and fractalsignal processing are used The cointegration is a method that developed originally from the field ofeconometrics and relies on the analysis of stationary behavior whereas the fractal signal processing is basedon wavelet transform for self similarity analysis of time series in different scales The idea behind using thesemethods is to find self similarity pattern in cointegration residuals that are purged of the temperature effect The influence of damage introduction on self similarity pattern is studied and severity of damage is classifiedbased on the degree of self similarity The results show that this method has a high ability to identify andclassify damage by severity It is observed that by application of cointegration method and fractal signalprocessing damage can be detected and classified qualitatively without baseline signal Keywords structural health monitoring guided wave propagation cointegration wavelet transform fractalsignal processing self similarity temperature variation FEM simulation experimental setup
استاد راهنما :
حميدرضا ميردامادي
استاد داور :
سعيد ضيايي راد، سعيد بهبهاني
