آنالیز مودال عملیاتی صفحات نازک با استفاده از تحریک غیرتماسی و تحلیل عدم قطعیت پارامترهای استخراج شده

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

doi
10.22034/ijme.2025.476989.2010
چکیده

آنالیز مودال عملیاتی در سازه‌های تحت بارهای دینامیکی غیر قابل اندازه‌گیری، جهت طراحی بهینه و جلوگیری از خرابی زودهنگام آن‌ها در شرایط تشدید، کاربرد دارد. آنالیز مودال عملیاتی با استفاده از تحریک غیرتماسی معمولاً برای تخمین پارامترهای مودال سازه‌های آسیب‌پذیر و حساس به ضربه استفاده می‌شود. نوآوری این پژوهش در استفاده از تحریک‌های غیرتماسی متنوع و مقایسه دقیق نتایج حاصل از روش‌های مختلف آنالیز مودال عملیاتی می‌باشد. این مطالعه نشان می‌دهد که تحریک غیرتماسی می‌تواند جایگزین مناسبی برای تحریک تماسی در سازه‌های حساس باشد و نتایج قابل اعتمادی ارائه دهد. در این مطالعه، پارامترهای مودال یک صفحه مستطیلی نازک یکسرگیردار با استفاده از تحریک هوا و نیروی الکترومغناطیسی ناشی از جریان در سیم‌پیچ دارای هسته آهنی شناسایی شده‌اند. ابتدا این پارامترها، شامل فرکانس‌های طبیعی، نسبت‌های میرایی و شکل‌ مودهای سازه، استخراج و سپس برای تحریک‌های تماسی و غیرتماسی با یکدیگر مقایسه شده‌اند. سپس، عدم قطعیت پارامترهای مودال، با روش دلتا کمی‌سازی و نتایج مقایسه شده‌اند. نتایج اعتبارسنجی روش‌های پیاده‌شده نشان می‌دهد که روش شناسایی زیرفضای تصادفی دقیق‌ترین روش بوده و درصد اختلاف پارامترهایی که با این روش شناسایی شده‌اند، کمتر از 1 درصد باقی مانده‌است. همچنین، مقدار انحراف معیار فرکانس‌های طبیعی برای تحریک تماسی زیر 0.2 هرتز، برای تحریک الکترومغناطیسی تا 0.3 هرتز، و برای تحریک هوا 1 هرتز است. به عبارت دیگر، تحریک الکترومغناطیسی، تحریک غیرتماسی دارای سطح کمتر از عدم قطعیت در استخراج پارامترهای مودال سازه‌های نازک می‌باشد.