اثر محل و شدت ترک بر پارامترهای مودال تیر یکسر گیردار

یکی از روش های متداول شناسایی آسیب در سازه ها بررسی تغییرات پارامترهای مودال سازه قبل و بعد از بروز آسیب است. در این روند که اغلب بر پایه روش های بهینه سازی هستند، یک تابع هدف بر پایه فرکانس های طبیعی و یا شکل مودهای سازه و یا هر دو به کار برده می شود. موفقیت در یافتن محل و شدت آسیب در این روش ها شدیدا تابع حساسیت تابع هدف به آسیب خواهد بود. از آنجا که تابع هدف خود تابعی از فرکانس های طبیعی و یا شکل مودهای سازه و یا هر دو است، لازم است حساسیت پارامترهای مودال به محل و شدت آسیب مورد بررسی قرار گیرد. به این منظور در این مقاله یک تیر یکسرگیردار به صورت عددی شبیه سازی شده است. با تغییر محل و شدت ترک، اثر آنها بر فرکانس های طبیعی و شکل مودها مطالعه می شود. نتایج نشان می دهد که با افزایش شدت ترک فرکانس های طبیعی کاهش می یابند. از طرف دیگر با جابجا شدن ترک از سر گیردار به سمت انتهای آزاد، تغییرات فرکانس طبیعی از الگویی خاصی پیروی نکرده و برای یک ترک با عمق ثابت کاهش فرکانس های طبیعی نسبت به حالت تیر سالم وابسته به موقعیت ترک بر روی تیر می باشد. همچنین مشاهده می شود هرچه ترک به سر گیر دار تیر نزدیک تر باشد، فرکانس طبیعی بیشتر کاهش می یابد. نتایج نشان می دهد که حساسیت شکل مودها نسبت به بروز ترک در تیر پایین است. بنابراین توصیه می شود در توابع هدف از فرکانس های طبیعی و یا فرکانس های طبیعی و شکل مودها به صورت توامان استفاده گردد.