تخمین میرایی در سازه ها بر مبنای فقط-خروجی با استفاده از روش تجزیه ی حوزه ی فرکانسی بهبودیافته

شناسایی پارامترهای مدال سازه ها اهمیت فراوانی را در بسیاری از حوزه های مهندسی عمران و مکانیک داراست. امروزه روش های شناسایی مبتنی بر پاسخ سازه محبوبیت روز افزونی یافته است. در این روش ها، که اصطلاحا آنالیز مدال عملیاتی نام دارند، پارامترهای دینامیکی سازه (فرکانس های طبیعی، شکل های مدی و نسبت های میرایی) تنها با در دست داشتن پاسخ خروجی سازه قابل تخمین است. در این خصوص، با فرض آنکه نیروی ورودی به سازه دارای ماهیتی تصادفی و پهن باند باشد، نیازی به اندازه گیری نیروی ورودی وجود ندارد. یکی از توانمندترین روش های آنالیز مدال عملکردی در حوزه ی فرکانس، روش تجزیه ی حوزه ی فرکانسی بهبودیافته نام دارد. فرآیند شناسایی در این روش بر مبنای تجزیه ی مقادیر تکین ماتریس چگالی طیف توان پاسخ سازه قرار دارد. علی رغم توانمندی بالا، این روش در تخمین میرایی سازه ها عملکرد چندان قابل قبولی ندارد. در این مقاله ابتدا روش تجزیه ی حوزه ی فرکانسی بهبودیافته تشریح و ویژگی های آن، به ویژه در حوزه ی تخمین میرایی، مورد بررسی قرار میگیرد. سپس، به منظور بهبود عملکرد آن در تخمین میرایی، استفاده از راه کار تخصیص مدال عملکردی پیشنهاد میشود. ایده ی اصلی روش پیشنهادی بر آن اساس استوار است که تابع خودهمبستگی پاسخ خروجی یک سیستم ارتعاشی تحت اثر نویز سفید، با تابع پاسخ ضربه آن سیستم و البته با یک اختلاف فاز مشخص برابر می باشد. با استفاده از 70 مرتبه شبیه سازی یک سازه ی چهارطبقه ی برشی، توانمندی تخمین میرایی روش پیشنهادی در کنار راهکار تجزیه ی حوزه-ی فرکانسی ارزیابی و نتایج با یکدیگر مقایسه می گردد. نتایج حاصل شده، کاهش قابل توجه خطای نسبی و واریانس تخمین میرایی را نشان می دهد.