این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک امیرکبیر، جلد ۵۴، شماره ۱۰، صفحات ۸-۸
عنوان فارسی کمی سازی عدم اطمینان در تخمین ویژگی‌های مودال طیف امپدانس الکترومکانیکی وصله پیزوالکتریک مستطیلی
چکیده فارسی مقاله روش امپدانس الکترومکانیکی از جمله روش‌های مؤثر جهت شناسایی آسیب در حوزه تعمیر و نگهداری بر خط به شمار می‌رود. در این روش از قابلیت وصله‌های پیزوالکتریک جهت عملگری و حسگری هم‌زمان استفاده می‌شود. تخمین طیف امپدانس الکترومکانیکی به کمک مدل‌های عددی یا تحلیلی مزایای ویژه‌ای در فرایند شناسایی آسیب فراهم می‌آورد. این در حالی است که وجود منابع عدم اطمینان مختلف منجر به اختلاف قابل‌توجه بین نتایج مدل‌های عددی و نتایج تجربی می‌شود. ازاین‌رو کمی سازی عدم اطمینان در پاسخ ارتعاشاتی فرکانس بالای وصله پیزوالکتریک ضرورت پیدا می‌کند. در این تحقیق به بررسی احتمالاتی تخمین طیف امپدانس الکترومکانیکی پرداخته میشود. در این راستا از مدل‌های جایگزین مبتنی بر بسط آشوبناک چندجمله‌ای جهت تحلیل احتمالاتی ویژگی‌های مودال طیف امپدانس استفاده شد. ممان‌های احتمالاتی و توزیع احتمال کمیت‌های پاسخ موردنظر به‌صورت تحلیلی توسط مدل‌های جایگزین محاسبه شدند. تحلیل حساسیت سراسری جهت رتبه‌بندی اهمیت متغیرهای احتمالاتی بر واریانس مقادیر پاسخ از طریق پس‌پردازش ضرایب مدل‌های آشوبناک چندجمله‌ای و با هزینه محاسباتی بسیار کم امکان‌پذیر است. طبق نتایج، به‌ازای مقادیر عدم اطمینان رایج در خواص و هندسه وصله پیزوالکتریک، ضریب تغییرات در دامنه فرکانس‌های قله (%50.70) بسیار بیشتر از فرکانس‌های مودال (%4.20) است. به‌علاوه، فرکانس‌های مودال بیشترین حساسیت را به خواص مکانیکی (مدول نرمی و چگالی) و دامنه‌های مودال بیشترین حساسیت را به ضریب میرایی مکانیکی، ضریب گذردهی الکتریکی و ثابت پیزوالکتریک دارند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله پایش سلامت سازه، وصله‌ پیزوالکتریک، کمی‌سازی عدم اطمینان، بسط آشوبناک چندجمله‌ای، تحلیل حساسیت سراسری،
عنوان انگلیسی Uncertainty quantification in the assessment of the characteristics of the electromechanical impedance spectrum of a rectangular piezoelectric patch
چکیده انگلیسی مقاله Electromechanical impedance spectroscopy is among the most effective technologies for online damage detection in maintenance.This technique can be used for damage localization by estimating the electromechanical impedance spectrum with numerical or analytical models. The existence of several sources of uncertainty however leads to a significant mismatch between the numerical and experimental results. Therefore, uncertainty quantification for high-frequency coupled electromechanical vibration response of the piezoelectric patch is necessary. Polynomial chaos expansion (PCE) is an efficient method for assessing uncertainty when dealing with time-consuming models. For the probabilistic analysis of modal features of the impedance spectrum, surrogate models derived by polynomial chaos expansion were used. The statistical moments and probability distributions of the quantity of interest were computed analytically using surrogate models. By post-processing the coefficients of PCE models with relatively minimal computing cost, global sensitivity analysis was performed to rank the relevance of input variable variation on response variance. According to the results, due to the common uncertainties in the material properties and geometry of the piezoelectric patch, the coefficient of variation in the peak amplitudes is substantially higher than the peak frequencies. In addition, modal frequencies are most sensitive to mechanical properties (compliance and density), whereas modal amplitudes are most sensitive to mechanical damping, electrical permittivity, and the piezoelectric constant.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله پایش سلامت سازه, وصله‌ پیزوالکتریک, کمی‌سازی عدم اطمینان, بسط آشوبناک چندجمله‌ای, تحلیل حساسیت سراسری
نویسندگان مقاله محمد احسانی |
پژوهشکده فناوری نو، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

مهناز شمشیرساز |
پژوهشکده فناوری نو، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

ناصرالدین سپهری |
مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

مجتبی صدیقی |
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

نشانی اینترنتی https://mej.aut.ac.ir/article_4973_0c777925e5405e595aaa4d38ef8a6969.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات