شناسایی خسارت سازه ها با استفاده از پردازش سیگنال و داده کاوی

پذیرفته شده برای پوستر
کد مقاله : 4053-IRAST (R2)
نویسندگان
سعادت آباد- میدان سرو-میدان بهرود-خ عابدی-بلوار ذبیحی- مجتمع پاسارگاد-بلوک G3-واحد 11
چکیده
شناسایی خسارت سازه ها در مراحل اولیه همواره هدف اصلی پایش سلامت سازه ها بوده است. یکی از روشهای شناسایی خسارت که امروزه توجه محققین را به خود جلب نموده است روشهای مبتنی بر پردازش سیگنال است. در این پژوهش یک روش پایش سلامت ترکیبی بر مبنای پردازش سیگنال و داده کاوی ارائه شده است. 6 الگوی خسارت تعریف شده است که نشان دهنده خسارت های جزیی تا شدید می باشند. ابتدا با استفاده از تبدیل موجک بسته ای سیگنالها تجزیه شده و ضرایب موجک محاسبه می شوند. برای تجزیه سیگنال ابتدا درخت تجزیه تشکیل شده و درخت بهینه انتخاب می شود. بدین ترتیب می توان نویز را از سیگنال اصلی جدا کرد. سپس با استفاده از روش کاهش ابعاد داده ها تعداد داده ها به یک داده کاهش پیدا می کند. با محاسبه اندیس انرژی ضرایب موجک سیگنال کاهش پیدا کرده خسارت در سازه شناسایی می شود. نتایج نشان می دهد که روش مذکور می تواند تمامی الگوهای خسارت تعریف شده را شناسایی کند.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Damage detection of structures using signal processing and data mining
Authors
Tehran
Abstract
Detection of damage in early stages has always been a primary concern in structural health monitoring. One of the damage detection methods that has attracted more attention today is signal based method. Among these methods, time-frequency methods have widely used in mechanical and aerospace engineering but they are not fully investigated for civil structures. In this study a combined damage detection method is introduced based on signal processing and data mining. 6 damage patterns are defined which is representative of slight to severe damages. First, by implementation of wavelet packet transform, signals are extracted and wavelet coefficients are calculated. For this reason, wavelet tree is established and the best tree is selected. Thus, noise can be extracted from the original signal. Then, dimension of data is reduced to one using dimensionality reduction. By calculating the energy index of the reduced signal damage is detected in the structure. Results show that the proposed algorithm is able to detect all the damage cases.
Keywords
Structural health monitoring, signal processing, damage index, wavelet coefficient, wavelet packet transform