روش به روزرسانی ارتعاش-محور برای سلامت سنجی سازه ها با کمک الگوریتم بهینه یاب پروانه-شعله

در این مقاله یک رویکرد جدید بروزرسانی مدل برای سلامت سنجی و تعیین محل و شدت آسیب در سازه های مهندسی ارائه می گردد. به این منظور، یک تابع هدف حساس به رخداد آسیب برپایه ی تابع خطای مستقیم  با کمک روش انطباق نقطه ای و به کارگیری اطلاعات مودال سازه ی آزمایش شده و مدل تحلیلی آن معرفی می شود. در این تابع هدف، اطلاعات مودال (بسامدهای طبیعی و شکل های مود متناظر) به صورت مستقیم و بدون واسطه ترکیب می شوند که این امر سهولت ارزیابی تابع هدف و حساسیت زیاد آن به رخ داد آسیب را به دنبال دارد. به منظور یافتن جواب بهینه ی مسئله که همان آسیب های شناسایی شده در سازه است، از الگوریتم بهینه یابی پروانه-شعله استفاده می شود. الهام بخش اصلی این الگوریتم، همگرایی مارپیج پروانه ها به سمت شعله های مصنوعی می باشد. بروزرسانی موقعیت پروانه ها نسبت به شعله ها که بهترین جواب های بدست آمده در طول تکرارها می باشند، احتمال همگرایی زودرس به نقاط بهینه ی محلی را کاهش داده، همگرایی الگوریتم به نقطه ی اکسترمم کلی را تضمین می نماید. کارآیی روش پیشنهادی با مطالعه ی سه مثال عددی که شامل یک قاب برشی هفت طبقه، یک تیر ساده و یک خرپای دو بعدی می باشد، ارزیابی می گردد. در این مطالعه هر کدام از سازه ها با روش اجزای محدود مدل سازی شده و آسیب با کاهش سختی در عضوهای آسیب دیده، شبیه سازی می شود. هم چنین اثر وجود نوفه ی تصادفی در داده های ورودی بر روی عملکرد روش پیشنهادی بررسی می شود. نتایج به دست آمده عملکرد خوب و پایدار روش مطرح شده را برای شناسایی آسیب نشان می دهد.