دانلود پروژه:آشکارسازی خرابی سازه‌ها به کمک سیستم فازی خوشه‌ای

فهرست مطالب

چکیده ………………………………………………………………………………………………………………………………أ

فهرست مطالب ………………………………………………………………………………………………………………….ب

فهرست جداول …………………………………………………………………………………………………………………..ه

فهرست شکل‌ها ………………………………………………………………………………………………………………….و

فصل اول :کلیات ………………………………………………………………………………………………………………..1

1-1- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………..2

1-2-هدف اصلی تحقیق ………………………………………………………………………………………….3

1-3- فرضیه‌های تحقیق ……………………………………………………………………………………………4

1-4- فصل‌بندی تحقیق ……………………………………………………………………………………………4

فصل دوم : بررسی روش‌های آشکارسازی آسیب و پیشینه آن‌ها …………………………………………………..6

2-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………….7

2-2- واژه‌ها و مفاهیم مربوط به آشکارسازی آسیب سامانه‌های پایش سلامت سازه‌ای ………………..7

2-3- روش‌های پایش سلامت سازه‌ای ……………………………………………………………………………….8

2-3-1- روش‌های بر پایه مدل ………………………………………………………………………………….8

2-3-2- روش‌های بر مبنای شکل مودها ……………………………………………………………………11

2-3-2-1- روش‌های مستقیم  بر مبنای شکل مودها …………………………………………11

2-3-2-2- روش‌های انحنا شکل مودها …………………………………………………………14

2-3-3- روش‌های بر مبنای میرایی …………………………………………………………………………..16

2-3-4- روش‌های محاسبات نرم برای پایش سلامت سازه‌ها …………………………………………17

2-3-4-1- روش‌های مبتنی بر شبکه عصبی مصنوعی ………………………………………18

2-3-4-2- الگوریتم ژنتیک ………………………………………………………………………..19

2-3-4-3- سیستم منطق فازی ……………………………………………………………………..22

2-3-4-4- روش‌های ترکیبی محاسباتی نرم …………………………………………………..23

2-3-4-4-1- منطق فازی و شبکه عصبی …………………………………………..23

2-3-4-4-2- شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک ……………………………………24

2-3-4-4-3- الگوریتم ژنتیک و منطق فازی ……………………………………..24

2-3-4-4-4- روش‌های خوشه‌بندی فازی………………………………………….25

2-4- مباحث نظری خوشه‌بندی فازی ………………………………………………………………………………..25

2-4-1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………..25

2-4-2- فازی و شبکه عصبی در خوشه‌بندی ………………………………………………………………26

2-4-3- هدف از خوشه‌بندی چیست؟ ………………………………………………………………………27

2-4-4- الگوریتم‌های پایه خوشه‌بندی ………………………………………………………………………27

2-4-5- الگوریتم خوشه‌بندی نوع Cیقین اندیشانه ……………………………………………………..28

2-4-6- خوشه‌بندی c فازی ……………………………………………………………………………………30

2-4-7- تحقیقات انجام‌شده برای تشخیص خرابی با استفاده از سیستم خوشه‌بندی فازی ……..35

فصل سوم: مدل‌سازی و مدل‌های ایجادشده در SAP2000 …………………………………………………….37

3-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………….38

    3-2- مشخصات مصالح ………………………………………………………………………………………………….38

3-3- مدل‌های عددی بدون آسیب و آسیب‌دیده …………………………………………………………………38

فصل چهارم : پردازش اطلاعات به روش خوشه‌بندی فازی ……………………………………………………….49

4-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………….50

4-2- مراحل اصلی تحلیل نتایج ……………………………………………………………………………………….50

4-2-1- استخراج و آماده‌سازیداده‌ها…………………………………………………………………..50

4-2-2- تعریف اندیس‌های تشخیص خرابی …………………………………………………………….51

                         4-2-2-1- اندیس 1 …………………………………………………………………………………..51

4-2-2-2- اندیس 2 …………………………………………………………………………………..52

4-2-3- تشخیص محل خرابی با استفاده از سیستم خوشه‌بندی فازی………………………………53

4-2-3-1- بررسی سناریوهای 1 تا 9 ………………………………………………………………73

4-2-3-2- بررسی نمودار سناریوهای A تا F …………………………………………………..85

    4-2-3-3- بررسی نمودار سناریوهای دوگانه……………………………………………………92

فصل پنجم : نتیجه‌گیری و پیشنهاد‌ها ……………………………………………………………………………………..93

5-1- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………94

     5-2- نتایج تحقیق …………………………………………………………………………………………………………94

5-3- پیشنهاد‌ها …………………………………………………………………………………………………………….95

منابع و مراجع…………………………………………………………………………………………………………………….96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جداول

جدول 2-1 افراز فازی داده‌های متقارن ………………………………………………………………………………….34

جدول 3-1 مشخصات مصالح مصرفی …………………………………………………………………………………..38

جدول3-2 مختصات مکانی حسگرها ……………………………………………………………………………………48

فهرست شکل‌ها

شکل 2-1 فلوچارت سیستم پایش سلامت سازه‌ای …………………………………………………………………….9

شکل 2-2 داده‌های متقارن با دو خوشه ………………………………………………………………………………….33

شکل 3-1 مدل‌سازی عرشه پل …………………………………………………………………………………………….39

شکل3-2 نمودار بار ضربه اعمالی به پل …………………………………………………………………………………39

شکل3-3 محل اعمال بار ضربه‌ایimpact1در وسط عرشه پل………………………………………………….40

شکل3-4 محل اعمال بار ضربه‌ایimpact2درکنار عرشه پل …………………………………………………..40

شکل3-5 محل اعمال بار ضربه‌ایimpact3در گوشه عرشه پل…………………………………………………40

شکل3-6 شکل نشان‌دهنده مکان خرابی در سناریو 1 ……………………………………………………………….41

شکل3-7 شکل نشان‌دهنده مکان خرابی در سناریو 2 ……………………………………………………………….41

شکل 3-8  شکل نشان‌دهنده مکان خرابی در سناریو 3 ……………………………………………………………..42

شکل3-9 شکل نشان‌دهنده مکان خرابی در سناریو 4 ……………………………………………………………….42

شکل3-10  شکل نشان‌دهنده مکان خرابی در سناریو 5 …………………………………………………………….42

شکل3- 11 شکل نشان‌دهنده مکان خرابی در سناریو 6 …………………………………………………………….43

شکل3- 12 شکل نشان‌دهنده مکان خرابی در سناریو 7 ……………………………………………………………43

شکل3- 13  شکل نشان‌دهنده مکان خرابی در سناریو 8 ……………………………………………………………43

شکل3- 14 شکل نشان‌دهنده مکان خرابی در سناریو 9 …………………………………………………………….44

شکل3- 15 شکل نشان‌دهنده مکان خرابی در سناریوA……………………………………………………………44

شکل3- 16 شکل نشان‌دهنده مکان خرابی در سناریوB………………………………………………………………..45

شکل3- 17 شکل نشان‌دهنده مکان خرابی در سناریوC ………………………………………………………………..45

شکل3- 18 شکل نشان‌دهنده مکان خرابی در سناریوD ………………………………………………………………..45

شکل3- 19 شکل نشان‌دهنده مکان خرابی در سناریوE …………………………………………………………………46

شکل3- 20  شکل نشان‌دهنده مکان خرابی در سناریوF ………………………………………………………………..46

شکل3- 21 شکل نشان‌دهنده مکان خرابی در سناریوdouble1 ……………………………………………………..47

 شکل3- 22 شکل نشان‌دهنده مکان خرابی در سناریوdouble2 …………………………………………………….47

شکل3- 23 شکل نشان‌دهنده مکان خرابی در سناریوdouble3 ………………………………………………………47

شکل3- 24 محل فرضی حسگرها برای استخراج تاریخچه پاسخ مدل عددی ……………………………………..48

شکل 4-1  نمونه‌ای از نمودار شتاب مربوط به حسگرC در سناریوی 1 با محل اعمال بار در مرکز عرشه……………………………………………………………………………………………………………………………….51

شکل 4-2  اعمال اندیس1 بر نمودار شکل 4-1 در بازه زمانی 4/0 تا 2/1 ثانیه ………………………………52

شکل 4-3  اعمال اندیس2 بر نمودار شکل 4-1 در بازه زمانی 4/0 تا 2/1 ثانیه ………………………………53

شکل 4-4  نمایی از جعبه‌ابزارخوشه‌بندی فازی موجود در نرم‌افزارMatlab…………………………………54

شکل 4-5  تشخیص محل خرابی سناریوی 1 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact1……………………….55

شکل 4-6  تشخیص محل خرابی سناریوی 1 اندیس 2 تحت بار ضربه‌ایimpact1……………………….55

شکل 4-7  تشخیص محل خرابی سناریوی 1 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ای impact2……………………….56

شکل 4-8  تشخیص محل خرابی سناریوی 1 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact3……………………….56

شکل 4-9  تشخیص محل خرابی سناریوی 2 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact1……………………….57

شکل 4- 10  تشخیص محل خرابی سناریوی 2 اندیس 2 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….57

شکل 4- 11  تشخیص محل خرابی سناریوی 2 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact2…………………….58

شکل 4- 12  تشخیص محل خرابی سناریوی 2 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact3…………………….58

شکل 4-13  تشخیص محل خرابی سناریوی 3 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact1……………………..59

شکل 4- 14  تشخیص محل خرابی سناریوی 3 اندیس 2 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….59

شکل 4- 15  تشخیص محل خرابی سناریوی 3 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact2…………………….60

شکل 4- 16  تشخیص محل خرابی سناریوی 3 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact3…………………….60

شکل 4- 17  تشخیص محل خرابی سناریوی 4 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….61

شکل 4- 18  تشخیص محل خرابی سناریوی 4 اندیس 2 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….61

شکل 4- 19  تشخیص محل خرابی سناریوی 4 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact2…………………….62

شکل 4- 20  تشخیص محل خرابی سناریوی 4 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact3…………………….62

شکل 4- 21  تشخیص محل خرابی سناریوی 5 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….63

شکل 4- 22  تشخیص محل خرابی سناریوی 4 اندیس 2 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….63

شکل 4- 23  تشخیص محل خرابی سناریوی 5 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact2…………………….64

شکل 4- 24  تشخیص محل خرابی سناریوی 5 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact3…………………….64

شکل 4- 25  تشخیص محل خرابی سناریوی 6 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….65

شکل 4- 26  تشخیص محل خرابی سناریوی 6 اندیس 2 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….65

شکل 4- 27  تشخیص محل خرابی سناریوی 6 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact2…………………….66

شکل 4- 28  تشخیص محل خرابی سناریوی 6 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact3…………………….66

شکل 4- 29  تشخیص محل خرابی سناریوی 7 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….67

شکل 4- 30  تشخیص محل خرابی سناریوی 7 اندیس 2 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….67

شکل 4- 31  تشخیص محل خرابی سناریوی 7 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact2…………………….68

شکل 4- 32  تشخیص محل خرابی سناریوی 7 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact3…………………….68

شکل 4- 33  تشخیص محل خرابی سناریوی 8 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….69

شکل 4- 34  تشخیص محل خرابی سناریوی 8 اندیس 2 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….69

شکل 4- 35  تشخیص محل خرابی سناریوی 8 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact2…………………….70

شکل 4- 36  تشخیص محل خرابی سناریوی 8 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact3…………………….70

شکل 4- 37 تشخیص محل خرابی سناریوی 9 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact1……………………..71

شکل 4- 38  تشخیص محل خرابی سناریوی 9 اندیس 2 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….71

شکل 4- 39  تشخیص محل خرابی سناریوی 9 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact2…………………….72

شکل 4- 40  تشخیص محل خرابی سناریوی 9 اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact3…………………….72

شکل 4- 41  تشخیص محل خرابی سناریویBاندیس 1 تحت بار ضربه‌ای impact1…………………….75

شکل 4- 42  تشخیص محل خرابی سناریویBاندیس 2 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….75

شکل 4- 43  تشخیص محل خرابی سناریویBاندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact2…………………….76

شکل 4- 44  تشخیص محل خرابی سناریویBاندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact3…………………….76

شکل 4- 45  تشخیص محل خرابی سناریویCاندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….77

شکل 4- 46  تشخیص محل خرابی سناریویCاندیس 2 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….77

شکل 4- 47  تشخیص محل خرابی سناریویCاندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact2…………………….78

شکل 4- 48  تشخیص محل خرابی سناریویCاندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact3…………………….78

شکل 4- 49  تشخیص محل خرابی سناریویDاندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact1……………………79

شکل 4- 50  تشخیص محل خرابی سناریویDاندیس 2 تحت بار ضربه‌ایimpact1……………………79

شکل 4- 51  تشخیص محل خرابی سناریویDاندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact2……………………80

شکل 4- 52  تشخیص محل خرابی سناریویDاندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact3……………………80

شکل 4- 53  تشخیص محل خرابی سناریویEاندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….81

شکل 4- 54  تشخیص محل خرابی سناریویEاندیس 2 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….81

شکل 4- 55  تشخیص محل خرابی سناریویEاندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact2…………………….82

شکل 4- 56  تشخیص محل خرابی سناریویEاندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact3…………………….82

شکل 4- 57 تشخیص محل خرابی سناریویFاندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact1……………………..83

شکل 4- 58  تشخیص محل خرابی سناریویFاندیس 2 تحت بار ضربه‌ایimpact1…………………….83

شکل 4- 59  تشخیص محل خرابی سناریویFاندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact2…………………….84

شکل 4- 60  تشخیص محل خرابی سناریویFاندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact3…………………….84

شکل 4- 61  تشخیص محل خرابی سناریویdouble1اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact1………….86

شکل 4- 62  تشخیص محل خرابی سناریویdouble1اندیس 2 تحت بار ضربه‌ایimpact1………….86

شکل 4- 63  تشخیص محل خرابی سناریویdouble1اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact2………….87

شکل 4- 64  تشخیص محل خرابی سناریویdouble1اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact3………….87

شکل 4- 65  تشخیص محل خرابی سناریویdouble2اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact1………….88

شکل 4- 66  تشخیص محل خرابی سناریویdouble2اندیس 2 تحت بار ضربه‌ایimpact1………….88

شکل 4- 67  تشخیص محل خرابی سناریویdouble2اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact2………….89

شکل 4- 68  تشخیص محل خرابی سناریویdouble2اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact3………….89

شکل 4- 69  تشخیص محل خرابی سناریویdouble3اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact1………….90

شکل 4- 70  تشخیص محل خرابی سناریویdouble3اندیس 2 تحت بار ضربه‌ایimpact1………….90

شکل 4- 71  تشخیص محل خرابی سناریویdouble3اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact2………….91

شکل 4- 72  تشخیص محل خرابی سناریویdouble3اندیس 1 تحت بار ضربه‌ایimpact3………….91