بررسی عملکرد چند روش حوزه فرکانس و حوزه زمان در محاسبه پارامترهای دینامیکی یک سازه سه طبقه به کمک آنالیز مودال عملیاتی
الموضوعات : یافته های نوین کاربردی و محاسباتی در سیستم های مکانیکی
محسن مهدوی عادلی
1
,
حسام مکوندی
2
1 - گروه مهندسی مکانیک، واحد سوسنگرد، دانشگاه آزاد اسلامی، سوسنگرد، ایران
2 - گروه مهندسی مکانیک، واحد آبادان،دانشگاه آزاد اسلامی،آبادان، ایران
الکلمات المفتاحية: آنالیز مودال عملیاتی, روش تجزیه حوزه فرکانسی, روش تجزیه پیشرفته حوزه فرکانسی, روش زیر فضای تصادفی ,
ملخص المقالة :
در این پژوهش، یک روش کاربردی برای یافتن پارامترهای مودال در سازه ها مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا دو روش در حوزه فرکانسی به نام روش های تجزیه حوزه فرکانسی و تجزیه پیشرفته حوزه فرکانسی و یک روش در حوزه زمان به نام روش زیر فضای تصادفی تعریف گردیده است. به منظور بررسی دقت این روش ها در شناسایی پارامترهای مودال سازه های واقعی، از یک سازه سه طبقه مدل¬سازی شده در نرم¬افزار انسیس استفاده شده است. این سازه توسط نرم افزار انسیس مدل سازی شده و صحت عملکرد مدل با مقایسه نتایج تحلیل مودال سازه با نتایج آزمایشات تجربی مورد تایید قرار گرفت. پاسخ شتاب بدست آمده از مدل ایجاد شده به عنوان ورودی به روش های آنالیز مودال محیطی داده شد و پاسخ های آن با نتایج واقعی مقایسه گردیدند. مشاهده گردید که هر سه روش به خوبی فرکانس ها، شکل مودها و ضرایب میرایی سازه را تخمین می زنند. همچنین مشخص گردید که استفاده از روش زیر فضای تصادفی راحت تر می باشد، اما روش های تجزیه حوزه فرکانسی و تجزیه پیشرفته حوزه فرکانسی زمان حل کمتری دارند. همچنین مشخص گردیدکه روش تجزیه حوزه فرکانسی نسبت به روش تجزیه پیشرفته حوزه فرکانسی خطای کمتری دارد، اما در عین حال ناتوان از محاسبه ضرایب میرایی می باشد.
[1] Bendtel, J. S., Piersol, G. L., “Engineering Application of Correlation and Spectral Analysis, ۲nd edition, John Wiley &- Sons,New York,USA(1993) .
[2] Brincker, R., Zhang, L., Andersen, P., “Modal identification from ambient responses using frequency domain decomposition”, ۲۸th International Modal Analysis Conference, San Antonio, TX, USA, 2000.
[3] Brincker, R., Ventura, C., Andersen, P., “Damping Estimation by Frequency Domain Decomposition”, 28th International Modal Analysis Conference, Kissimmee, USA, 2001.
[4] Allen, M. S., Sarcic, M.W, Chauhan, S., ‘‘Output-Only Modal Anlysis of Linear Time-Periodic System With Application to Wind Turbin Simulation Data’’, J. of Mechanical System and Signal Processing, Vol. 25, No. 1, 2011, pp. 1191-1174.
[5] Modak, S.V., Rawal, C., Kundra, T.k, ‘‘Harmonic Elimination Algorithm for Operational Modal Analysis of Aerospace Vehicles’’, ۲۸th International Modal Analysis Conference., Vol. 12, 2010, pp. 1421-1430.
[6] Goursat, M., Dohler, M., Mevel, L., "Crystal Clear SSI for Operational Modal Analysis of Aerospace Vehicles" ۲۸th International Modal Analysis Conference., Vol. 12, 2010, pp.1421-1430.
[7] F. Pimenta, D. Ribeiro, A. Román, F. Magalhães, Modal properties of floating wind turbines: Analytical study and operational modal analysis of an utility-scale wind turbine, Engineering Structures 301 (2024) 117367.
[8] M. Martino Rosso, A. Aloisio, J. Parol, G.C. Marano, G. Quaranta, Intelligent automatic operational modal analysis, Mechanical Systems and Signal Processing, Volume 201, 2023, 110669.
[9] I.A. Hernández-González, E. García-Macías, G. Costante, F. Ubertini, AI-driven blind source separation for fast operational modal analysis of structures, Mechanical Systems and Signal Processing, Volume 211, 2024, 111267.
[10] W. Liu, N. Yang , F. Bai, S. Law, D. Abruzzese, An improved automated framework for operational modal analysis with multi-stage clustering and modal quality evaluation, Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 212, 2024, 111235.
