شناسایی و تعیین موقعیت آسیب در صفحات فولادی با استفاده از داده های دینامیکی مودال و آنالیز موجک دو بعدی

با گذشت زمان، سازه ها تحت اثر عوامل مخرب طبیعی و غیر طبیعی متعددی چون زلزله، گودبرداری های غیراصولی، ارتعاشات دینامیکی حاصل از انفجار و غیره قرار می گیرند. همچنین، عواملی چون انتظار سرویس دهی بیش از ظرفیت طراحی المان های سازه و عدم بر آورده نمودن انتظارات به روز شده آیین نامه ای، باعث افت کارایی سازه می گردد. از طرفی گسترش آسیب های موضعی در سازه ها تحت اثر عوامل نامطلوب می تواند سلامتی کلی سازه را با مشکل مواجه نماید. بنابراین، اطلاع از وضعیت سلامتی سازه ها بسیار مهم و حایز اهمیت بوده و پایش و کنترل سلامتی در سازه ها یکی از مهمترین و مورد توجه ترین زمینه های پژوهشی بسیاری از پژوهشگران است. صفحات از مهم ترین المان های سازه ای هستند که آسیب در آن ها می تواند به صورت پیش رونده به سایر المان ها منتقل شده و منجر به آسیب کلی سازه گردد و در نتیجه، هزینه های اجتماعی جبران ناپذیر و اقتصادی فراوانی را تحمیل نماید. در این مقاله، با توجه به گسترش روز افزون استفاده از صفحات فولادی در سازه های ساختمانی به عنوان دیوارهای برشی فولادی، موضوع شناسایی و تعیین موقعیت آسیب به عنوان یکی از مهم ترین مراحل پایش سلامتی در سازه ها با استفاده از داده های دینامیکی مودال (فرکانس ها و شکل های مود ارتعاشی) و یک روش تشخیصی مبتنی بر تحلیل موجک گسسته دو بعدی مورد توجه واقع شد. به این منظور، صفحه فولادی مدل سازی شده در نرم افزار تحلیل اجزا محدودی ABAQUS تحت تحلیل فرکانسی واقع شد و داده های مودال حالت های آسیب و بدون آسیب استخراج گردید. نتایج، اختلاف بین فرکانس ها و عدم انطباق کامل شکل های اولیه و ثانویه مودهای ارتعاشی را بر اساس معیار انطباق مودال (MAC) و زاویه بین بردارهای اولیه و ثانویه شکل مود نشان داد. با معرفی یک شاخص مکان یاب آسیب (DLI) بر مبنای ضرایب موجک حاصل از جزییات قطری تحلیل موجک دو بعدی شکل های اولیه و ثانویه مود ارتعاشی مورد نظر، مکان های آسیب با ایجاد پرش نسبی حداکثری در نمودار DLI در دو راستای طول و عرض صفحه با دقت بالایی شناسایی شد.