آنالیز مودال سازه­های سه بعدی با استفاده از روش اندازه­گیری فقط خروجی

کلید واژه­ها : آنالیز مودال، سازه سه بعدی، روش چند جمله­ای­ کسری گویا، روش تجزیه حوزه فرکانسی

چکیده :

یکی از روش­های دستیابی به خواص دینامیکی سازه­های مکانیکی انجام آزمون­های ارتعاشی و تحلیل پاسخ اندازه­گیری شده می­باشد، به این فرایند در اصطلاح آنالیز مودال گفته می­شود که در طی سه دهه گذشته در تئوری و عمل توسعه بسیاری یافته است. آنالیز مودال  موضوع شناخته شده­ای در مهندسی مکانیک به شمار می­رود و کاربردهای آن در سایر رشته­های مهندسی نیز روز به روز در حال گسترش است. از آنالیز مودال به منظور ارزیابی و اندازه­گیری ارتعاشات در سازه­ها، تشخیص خسارت در سازه­ها، عیب­یابی سازه­ها و نظایر آن استفاده می­شود.

مدل مودال یک سیستم، یک مدل ریاضی است که میرایی، سفتی و شکل مود سیستم را نشان می­دهد. اگر برای سیستمی ماتریس­های جرم، سفتی و میرایی مشخص باشند مدل فضایی معلوم است ولی در عمل معمولا این ماتریس­ها را نداریم. رسیدن از مدل فضایی به مدل مودال، آنالیز مودال تئوری است و رسیدن از مدل پاسخ به مدل مودال، آنالیز مودال تجربی می­باشد. مدل پاسخ به صورت جملات FRFاست،اندازه­گیریFRFمستلزم اندازه­گیری همزمان تحریک و پاسخ  استو از روی آن می­توان مشخصات دینامیکی سازه شامل فرکانس­های طبیعی و مودهای ارتعاشی را محاسبه نمود، برای برخی از سازه­ها مانند پل­ها یا ساختمان­ها امکان تحریک مستقیم سیستم و اندازه­گیری مقدار تحریک وجود ندارد و لذا از تحریک نمی­توان استفاده نمود. روش دیگر برای یافتن مشخصات دینامیکی بر اساس فقط خروجی است.

هدف از انجام پروژه حاضر یافتن مشخصات دینامیکی (فرکانس­های طبیعی و مودهای ارتعاشی) یک مدل دکل سه بعدی با استفاده از روش آنالیز مودال بر مبنای فقط خروجی می­باشد.

به روش غیر مستقیمی سیستم را تحریک کرده و بر اساس پاسخ­ها مشخصات دینامیکی سیستم را بدست خواهیم آورد و در نهایت جواب­های بدست آمده از روش­های مختلف را با یکدیگر مقایسه خواهیم نمود:

1. آنالیز مودال بر مبنای فقط خروجی

2. آنالیز مودال بر مبنای ورودی – خروجی

3. المان محدود