شبیه سازی پایش سلامت برخط سازه های دریایی با استفاده از روش امپدانس الکترومکانیکی

روش امپدانس الکترومکانیکی ازجمله روش های برخط پایش سلامت سازه به شمار می رود. بهره گیری از وصله های پیزوالکتریک برای تحریک فرکانس بالای سازه میزبان ، منجر به تشخیص عیوب ریز می شود. از طرفی، انواع آسیب های محیطی از قبیل خوردگی منجر به ازکارافتادگی سازه های دریایی می شوند. بنابراین پایش سلامت این سازه ها به منظور بهینه سازی فرایند تعمیر و نگهداری آن ها ضروری است. هدف از تحقیق حاضر بررسی امکان استفاده از روش امپدانس الکترومکانیکی جهت شناسایی آسیب در سازه های دریایی است. در این راستا از یک شبیه سازی المان محدود چند فیزیکه وابسته برای مدل سازی نحوه ارتعاشات دایمی یک تیر مغروق در سیال و استخراج امپدانس الکترومکانیکی استفاده شد. جهت صحه گذاری مدل توسعه داده شده، 5 فرکانس طبیعی اول ارتعاش عرضی تیر در سیال آب با نتایج تیوری موجود مقایسه شد. در ادامه، امپدانس الکترومکانیکی تیر سالم در سه عمق مختلف از آب استخراج و با حالت تیر قرار داده شده در هوا مقایسه شد. درنهایت، قابلیت شناسایی آسیب در سیال آب توسط روش امپدانس الکترومکانیکی، با شبیه سازی آسیب خوردگی با ابعاد مختلف موردبررسی قرار گرفت. تغییرات یکنوای شاخص آسیب مجذور میانگین مربعات خطا در هر دو محیط، نشان از قابلیت مناسب آن در شناسایی و پیش بینی آسیب دارد.