مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

ردیابی ترک در قاب‌ها با توجه به تغییرات فرکانس طبیعی به کمک روش اجزاء محدود و الگوریتم کلونی مورچگان پیوسته

نویسندگان
1 کارشناسی ارشد
2 عضو هیئت علمی/دانشگاه شهید باهنر کرمان
چکیده
قاب ها از سازه های پر کاربرد در صنعت به شمار می روند. آن ها برای تحمل انواع بار مورد استفاده قرار می‌گیرند. بسیاری از خرابی های بزرگ در این سازه ها از یک یا چند ترک کوچک آغار می شود. با تشخیص به موقع ترک ها و تعویض یا تعمیر اجزای معیوب می توان از خرابی های بزرگ جلوگیری کرد.یکی از اثرات ترک‌ها ایجاد تغییر در مشخصه‌های دینامیکی و ارتعاشی سیستم می باشد. در این مقاله تشخیص ترک های سطحی در سازه‌ قاب با توجه به تغییر در فرکانس‌های طبیعی مورد بررسی قرار می گیرد.. روش اجزاء محدود به عنوان روش محاسبه فرکانس طبیعی سازه ترک‌دار مورد استفاده قرار گرفته است. سپس با توجه به اختلاف فرکانس های طبیعی در سازه سالم و سازه ترک دار، با انجام حل معکوس، محل و عمق ترک تعیین شده است. برای حل معکوس، الگوریتم بهینه یابی کلونی مورچگان به کار گرفته شده است. در این مقاله، نشان داده شده است که هر چند مشخصه جابجایی فرکانس های طبیعی، ابزار موثری برای یافتن ترک در یک تیر مجزا به شمار می رود ولی این ابزار به تنهایی برای یافتن ترک در یک قاب کافی نیست و باید مشخصه های دیگری مانند تغییر در مودهای ویژه سیستم نیز مورد توجه قرار بگیرد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Crack detection in frame Structures with regard to changes in natural frequencies by using finite element method and ACOR

نویسندگان English

Seyyed Sajad Mousavi Nejad Souq 1
Gholam Hossein Baradaran 2
چکیده English

Frame structures have several applications in industries. They are used to carry all types of loadings. Usually catastrophic failure in these structures initiate from small cracks. Catastrophic failure can be prevented by detecting the cracks early and replacing or repairing the cracked members. The change in dynamics and vibration characteristics is one of the consequences of cracks in structures. In this work, detection of surface cracks in frame structures with regards as the change in natural frequencies of the system is studied. The finite element has been used to compute the natural frequencies of cracked structures. Then, according to the difference in natural frequencies of intact and cracked structures the locations and depths of cracks have been determined by the solution of an inverse problem. For the inverse problem the ant colony optimization algorithm has been employed. It is shown that; while, the changes in natural frequencies are good means for crack detection in a separate beam, it is not sufficient for crack detection in a frame structure. It seems that, other characteristic of the system such as changes in natural modes must be considered.

کلیدواژه‌ها English

Frame
Surface crack
natural frequency
ACOR