مدل سازی پدیده تلفیق ارتعاشات و آکوستیک ناشی از تماس در تکیه گاه تیر اویلر-برنولی با استفاده از المان طیفی فوریه

ازجمله ایده های نوین برای شناسایی زودهنگام آسیب استفاده از ماهیت غیرخطی آسیب های سازه ای با استفاده از وصله های پیزوالکتریک است. شل شدن تکیه گاه گیردار ازجمله عیوبی است که سبب ایجاد اختلال در عملکرد سازه می شود. در این مقاله روش المان طیفی فوریه برای بررسی رفتار غیرخطی تماسی ناشی از شل شدن تکیه گاه گیردار با استفاده از روش تلفیق ارتعاشات و آکوستیک ارایه شده است. سه وصله پیزوالکتریک روی تیر اویلر-برنولی جاسازی شده است. دو عدد از پیزوالکتریک ها به عنوان عملگر پمپ و حامل و وصله پیزوالکتریک سوم به عنوان حس گر برای برداشت سیگنال تلفیق شده مورداستفاده قرار می گیرند. در مدل عددی از ایده بستر الاستیک به منظور مدل سازی تکیه گاه استفاده شد. رفتار غیرخطی تماسی به صورت اعمال یک لقی بین سازه میزبان و سطح صلب مدل سازی شد. آزمون های تجربی و شبیه سازی های عددی در دو حالت سالم و معیوب (تکیه گاه شل شده) و در فرکانس های مختلف انجام پذیرفت. پردازش سیگنال های ثبت شده به صورت سری زمانی در حوزه فرکانس امکان احراز پدیده تلفیق و استخراج شاخص آسیب مناسب با شدت آسیب را فراهم می سازد. طبق نتایج، المان طیفی فوریه امکان شبیه سازی پدیده تلفیق را با دقت مناسب (صحه گذاری با نتایج تجربی) و همچنین نرخ همگرایی بالا فراهم می آورد.