مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

کاربرد تبدیل موجک در آسیب‌یابی یک تیر ضخیم فولادی برپایه‌ی روش پخش امواج هدایت‌شده‌ی فراصوت

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان
2 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان
3 استادیار، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی اصفهان
4 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان
چکیده
در پژوهش پیش رو سلامتی سازه‌ای یک تیر ضخیم فولادی (ST-52)، به کمک روش پخش امواج هدایت شده فراصوت با استفاده از حسگرهای ویفری فعال پیزوالکتریک، که یکی از مهم ترین تکنیک های پایش بلادرنگ سلامتی سازه هاست، بررسی شده است. پارامترهای کلیدی سیگنال برانگیزش مانند بسامد و مدت پنجره با توجه به ابعاد تیر و چیدمان ضربه-پژواک حسگرهای فعال پیزوالکتریک نصب شده روی آن تعیین می‌شود. تحلیل اجزای محدود با هدف مشخصه‌یابی پخش موج در تیر انجام شده است در حالیکه سیگنال‌های پخش موج به صورت آزمایشگاهی اندازه‌گیری می‌شوند. برای پردازش سیگنال و استخراج ویژگی، از تبدیل موجک پیوسته و روش توان میانگین مقیاس شده ی موجک استفاده می شود. با استفاده از ویژگی های استخراج شده، وجود، موقعیت و شدت آسیب احتمالی موجود در سازه تعیین می شود. نتایج بدست آمده نمایانگر دقت بالای روش ارایه شده در شناسایی و مشخصه یابی آسیب نسبت به پژوهش گذشته دارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Application of wavelet transform in damage identification in a thick steel beam based on ultrasonic guided wave propagation

نویسندگان English

Seyed Abdorahim Atashipour 1
Hamid Reza Mirdamadi 2
Rasoul Amirfattahi 3
Saeed Ziaei-Rad 4
1 Graduate student, Department of mechanical engineering, Isfahan University Technology
2 Assistant professor, Department of mechanical engineering, Isfahan University of Technology
3 Assistant professor, Department of electrical and computer engineering, Isfahan University of Technology
4 Professor, Department of mechanical engineering, Isfahan University of Technology
چکیده English

In this study, the structural health of a thick steel beam, made of ST-52, is inspected by ultrasonic guided wave propagation method using piezoelectric wafer active sensors that is one of the most important techniques of on-line structural health monitoring. The key parameters of the diagnostic waveform such as excitation frequency and cycle number are determined in relation to beam dimensions as well as pulse-echo configuration of PZT active sensors attached to the beam. Finite element simulations were conducted to characterize wave propagation in the beam, and the signals of wave propagation were experimentally measured. For signal processing and feature extraction, continuous wavelet transform and scaled average wavelet power technique are used. Using the extracted features, probable existing damage in the structure is detected, localized, and intensified. The acquired results are representing a higher precision of the implemented method for damage identification and characterization with respect to a previous study.

کلیدواژه‌ها English

Structural Health Monitoring (SHM)
On-line monitoring
Ultrasonic guided waves
Thick steel beam
Wavelet transform