کمی سازی عدم اطمینان در تخمین ویژگی های مودال طیف امپدانس الکترومکانیکی وصله پیزوالکتریک مستطیلی

روش امپدانس الکترومکانیکی از جمله روش های موثر جهت شناسایی آسیب در حوزه تعمیر و نگهداری بر خط به شمار می رود. در این روش از قابلیت وصله های پیزوالکتریک جهت عملگری و حسگری هم زمان استفاده می شود. تخمین طیف امپدانس الکترومکانیکی به کمک مدل های عددی یا تحلیلی مزایای ویژه ای در فرایند شناسایی آسیب فراهم می آورد. این در حالی است که وجود منابع عدم اطمینان مختلف منجر به اختلاف قابل توجه بین نتایج مدل های عددی و نتایج تجربی می شود. ازاین رو کمی سازی عدم اطمینان در پاسخ ارتعاشاتی فرکانس بالای وصله پیزوالکتریک ضرورت پیدا می کند. در این تحقیق به بررسی احتمالاتی تخمین طیف امپدانس الکترومکانیکی پرداخته میشود. در این راستا از مدل های جایگزین مبتنی بر بسط آشوبناک چندجمله ای جهت تحلیل احتمالاتی ویژگی های مودال طیف امپدانس استفاده شد. ممان های احتمالاتی و توزیع احتمال کمیت های پاسخ موردنظر به صورت تحلیلی توسط مدل های جایگزین محاسبه شدند. تحلیل حساسیت سراسری جهت رتبه بندی اهمیت متغیرهای احتمالاتی بر واریانس مقادیر پاسخ از طریق پس پردازش ضرایب مدل های آشوبناک چندجمله ای و با هزینه محاسباتی بسیار کم امکان پذیر است. طبق نتایج، به ازای مقادیر عدم اطمینان رایج در خواص و هندسه وصله پیزوالکتریک، ضریب تغییرات در دامنه فرکانس های قله (%50.70) بسیار بیشتر از فرکانس های مودال (%4.20) است. به علاوه، فرکانس های مودال بیشترین حساسیت را به خواص مکانیکی (مدول نرمی و چگالی) و دامنه های مودال بیشترین حساسیت را به ضریب میرایی مکانیکی، ضریب گذردهی الکتریکی و ثابت پیزوالکتریک دارند.