مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

پردازش رکوردهای آزمایشهای دینامیکی با ورودیهای قابل اندازه گیری به روش زیرفضا برپایه تجزیه متعامد

نویسندگان
1 عضو هیئت علمی دانشگاه تبریز
2 دانشجوی دکترا
چکیده
در ارتعاشات لرزه‌ای سازه‌های بزرگ و پرکاربرد همچون سدها و پل‌ها و همچنین در آزمایش‌های ارتعاش اجباری با لرزاننده‌های مصنوعی، بر خلاف آزمایش‌های ارتعاش محیطی نیروهای تحریک‌کننده غالب معمولاً قابل اندازه‌گیری می‌باشند. از آنجائیکه یکی از دلایل اصلی ایجاد خطا در آنالیز مودال عملیاتی عدم اعمال ورودی‌ها در شناسائی سیستم می‌باشد، می‌توان با اعمال آن‌ها در مدل دینامیکی سیستم، مشخصات دینامیکی غیر سازه‌ای سیستم را که ناشی از تحریک‌های ورودی هستند را کاهش داد. در این نوشتار آنالیز مودال ویژه‌ای در حوزه روش‌های زیرفضا ارایه‌ شده است که با استفاده از تجزیه متعامد تاثیر تحریک نیروهای ورودی اندازه‌گیری شده را از داده‌های آزمایش فیلتر کرده و شناسائی سیستم تصادفی را با استفاده از روش بهینه زیرفضا برپایه همبستگی انجام می‌دهد. برای بررسی قابلیت روش ارائه شده از داده‌های لرزه‌ای سد پاکویما و همچنین نتایج آزمایش‌های ارتعاش اجباری پل دره آلاموسا استفاده شده است. از مهمترین نتایج این تحقیق می‌توان به حذف قطب‌های نویزی و غیر سازه‌ای و همچنین افزایش دقت مشخصات مودال استخراج‌شده بویژه ضرایب میرائی اشاره کرد. در سد پاکویما روش‌ زیرفضا- داده 4 مود غیر سازه‌ای را شناسائی کرده درحالیکه الگوریتم پیشنهادی دو مد اول سد را مطابق نتایج پیشین بدون هیچ مقدار نویزی استخراج کرده است. بعلاوه در تحقیقات قبلی مربوط به آزمایش ارتعاش اجباری پل آلاموسا ضرایب میرائی استخراج نشده بودند ولی الگوریتم پیشنهادی ضرایب میرائی را متاظر با نتایج آزمایش چکش ضربه استخراج کرده است. در سد پاکویما نیز ضرایب میرائی متناظر، تطابق معناداری با نتایج آزمایش ارتعاش اجباری دارند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Signal Processing of Dynamic Tests Results using Subspace Identification based on Orthogonal Decomposition Technique (SI-ORT)

نویسندگان English

Reza Tarinejad 1
Mehran Pourgholi 2
Saman Yaghmaei-Sabegh 1
چکیده English

The dominant excitation forces are generally measurable during the forced vibration tests of structures unlike the ambient vibration tests. Not considering of input forces in the system identification is one of the main sources for error generation in the Operational Modal Analysis (OMA). Therefore, some non-structural dynamic characteristics obtained due to the excitations effects can be eliminated by considering the input forces. In this paper, a special modal analysis is presented in the subspace method that removes the excitation effect of the measured input forces from the test data using orthogonal decomposition and identifies the system with an optimal subspace method based on canonical correlation analysis (SSI-CCA). To evaluate the proposed method, the seismic response of the Pacoima dam and forced vibration test results of the Alamosa Canyon Bridge are used. Non-structural and noisy pole removal, and increased accuracy of the extracted modal properties, specially damping ratios, can be mentioned as one of the important results of this study. Four non-structural modes are identified using the SSI-Data method while the first two modes without any noises, the same as previous results, are extracted using the proposed method. In addition, the damping ratios of the Alamosa Bridge are obtained by Hammer test, which are not obtained in the previous investigations.

کلیدواژه‌ها English

Orthogonal Decomposition
State Space
Subspace
Hankel matrix