مدلسازی پدیده تلفیق ارتعاشات و آکوستیک ناشی از تماس در تکیهگاه تیر اویلر-برنولی با استفاده از المان طیفی فوریه
نویسندگان
1 صنعتی شاهرود-مهندسی مکانیک
2 پژوهشکده فناوری نو، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
3 صنعتی امیرکبیر*مهندسی مکانیک
4 پژوهشکده فناوری نو، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
doi
10.22060/mej.2021.18676.6875چکیده
ازجمله ایدههای نوین برای شناسایی زودهنگام آسیب استفاده از ماهیت غیرخطی آسیبهای سازهای با استفاده از وصلههای پیزوالکتریک است. شلشدن تکیهگاه گیردار ازجمله عیوبی است که سبب ایجاد اختلال در عملکرد سازه میشود. در این مقاله روش المان طیفی فوریه برای بررسی رفتار غیرخطی تماسی ناشی از شلشدن تکیهگاه گیردار با استفاده از روش تلفیق ارتعاشات و آکوستیک ارائهشدهاست. سه وصله پیزوالکتریک روی تیر اویلر-برنولی جاسازیشده است. دو عدد از پیزوالکتریکها بهعنوان عملگر پمپ و حامل و وصله پیزوالکتریک سوم بهعنوان حسگر برای برداشت سیگنال تلفیقشده مورداستفاده قرار میگیرند. در مدل عددی از ایده بستر الاستیک بهمنظور مدلسازی تکیهگاه استفاده شد. رفتار غیرخطی تماسی بهصورت اعمال یک لقی بین سازه میزبان و سطح صلب مدلسازی شد. آزمونهای تجربی و شبیهسازیهای عددی در دو حالت سالم و معیوب (تکیهگاه شلشده) و در فرکانسهای مختلف انجام پذیرفت. پردازش سیگنالهای ثبتشده بهصورت سری زمانی در حوزه فرکانس امکان احراز پدیده تلفیق و استخراج شاخص آسیب مناسب با شدت آسیب را فراهم میسازد. طبق نتایج، المان طیفی فوریه امکان شبیهسازی پدیده تلفیق را با دقت مناسب (صحهگذاری با نتایج تجربی) و همچنین نرخ همگرایی بالا فراهم میآورد.