هیدروفیزیک

هیدروفیزیک

تشخیص ترک در صفحه مستطیل شکل در شناور های اثر سطحی با استفاده از الگوریتم تحلیل طیف تکین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
محمد شیرزادی فر
علی عبداللهی فر
مجتمع هوادریا- دانشگاه صنعتی مالک اشتر
چکیده
در این مقاله‏‌، موضوع شناسایی ترک با طول پنج سانتی‌متر و عمق یک میلی‌متر در صفحه مستطیل شکل آلومینیومی از نوع 6061 با ضخامت یک میلی‌متر برای شناورهای اثر سطحی موردبررسی تشخیص ترک قرار گرفته است. در گام نخست صفحه مستطیلی شکل و ترک در نرم‌افزار آباکوس مدل‌سازی و تحت ضربه شبیه‌سازی شد. در گام دوم داده‌های کرنش به‌دست‌آمده از نقاط مختلف سازه در نرم‌افزار آباکوس استخراج شده و به نویز آلوده می‌شوند و سپس با الگوریتم طیف تکین به مودهای ذاتی خود تجزیه می‌شوند و انحراف معیار هرکدام از مودهای داتی محاسبه شدند و فرایند تشخیص عیب انجام شد. نتایج حاصل‌شده نشان‌دهنده توانایی بالای روش مذکور در شناسایی چندین عیب به‌صورت هم‌زمان به‌خصوص در سازۀ پوستۀ بدنۀ شناورهای اثر سطحی است.
کلیدواژه‌ها
الگوریتم طیف تکین
شناسایی ترک
ضربه اثر سطحی
سازۀ بدنۀ شناور

موضوعات

عنوان مقاله English

Crack Detection in a Rectangular Plate of Surface Effect Floats Using the Singular Spectrum Algorithm (SSA)

نویسندگان English

Mohammad Shirzadifar
Ali Abdolahifar
Faculty of Naval Aviation Maleke Ashtar University of Technology., Iran
چکیده English

 This article investigates the detection of a crack measuring five centimeters in length and one millimeter in depth in a rectangular aluminum 6061 plate with a thickness of one millimeter, used in surface effect floats. Initially, the rectangular plate and crack were modeled and subjected to impact simulation using Abaqus software. Subsequently, strain data from various points on the structure were extracted from Abaqus, contaminated with noise, and then decomposed into their intrinsic modes using the Singular Spectrum Algorithm (SSA). The standard deviation of each mode was calculated to facilitate fault detection. The results demonstrate the high capability of this method to simultaneously identify multiple defects, particularly in the shell structure of surface effect floats.

کلیدواژه‌ها English

Singular Spectrum Algorithm
Crack Detection
Impact Loading
Surface Effect Float Hull Structure
[1] Akbaş ŞD. Post-buckling analysis of a fiber reinforced composite beam with crack. Engineering Fracture Mechanics. 2019 May 1;212:70-80.
[2] Zhu LF, Ke LL, Zhu XQ, Xiang Y, Wang YS. Crack identification of functionally graded beams using continuous wavelet transform. Composite Structures. 2019 Feb 15;210:473-85.
[3] Ghahremannejad M, Mahdavi M, Saleh AE, Abhaee S, Abolmaali A. Experimental investigation and identification of single and multiple cracks in synthetic fiber concrete beams. Case Studies in Construction Materials. 2018 Dec 1;9:e00182.
[4] Huang Z, Deng S, Li H, Zuo H. Edge crack growth of mortar plate specimens under uniaxial loading tests. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2019 Apr 1;11(2):300-13.
[5] Moradi S, Makvandi H, Poorveis D, Shirazi KH. Free vibration analysis of cracked postbuckled plate. Applied Mathematical Modelling. 2019 Feb 1;66:611-27.
[6] Xu W, Ding K, Liu J, Cao M, Radzieński M, Ostachowicz W. Non-uniform crack identification in plate-like structures using wavelet 2D modal curvature under noisy conditions. Mechanical Systems and Signal Processing. 2019 Jul 1;126:469-89.
[7] Ghannadpour SA, Karimi M, Tornabene F. Application of plate decomposition technique in nonlinear and post-buckling analysis of functionally graded plates containing crack. Composite Structures. 2019 Jul 15;220:158-67.
[8] Wang X, Wu N. Crack identification at welding joint with a new smart coating sensor and entropy. Mechanical Systems and Signal Processing. 2019 Jun 1;124:65-82.
[9] Unnikrishnan P, Jothiprakash V. Daily rainfall forecasting for one year in a single run using Singular Spectrum Analysis. Journal of Hydrology. 2018 Jun 1;561:609-21.
[10] Mao X, Shang P. Multivariate singular spectrum analysis for traffic time series. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. 2019 Jul 15;526:121063.
[11] Hassani H, Heravi S, Zhigljavsky A. Forecasting European industrial production with singular spectrum analysis. International journal of forecasting. 2009 Jan 1;25(1):103-18.
[12] Kolidakis S, Botzoris G, Profillidis V, Lemonakis P. Road traffic forecasting—A hybrid approach combining artificial neural network with singular spectrum analysis. Economic analysis and policy. 2019 Dec 1;64:159-71.
[13] Hammoudeh A, Al Saaideh M, Al-Naymat G. Hybrid Technique for Arrival Rate Extraction and Size Reduction using Singular Spectrum Analysis and Fourier Series. Procedia Computer Science. 2018 Jan 1;141:96-103.
[14] Liu H, Mi X, Li Y, Duan Z, Xu Y. Smart wind speed deep learning based multi-step forecasting model using singular spectrum analysis, convolutional Gated Recurrent Unit network and Support Vector Regression. Renewable energy. 2019 Dec 1;143:842-54.
[15] Golyandina N, Nekrutkin V, Zhigljavsky AA. Analysis of time series structure: SSA and related techniques. CRC press; 2001 Jan 23.
[16] Reinhardt L, Cordes J, Geissler D. Using co-simulation to extend the usage of XFEM. InProceedings of the SIMULIA Customer Conference, Barcelona, Spain 2011 May (pp. 17-19).
[17] Ding J, Yu T, Bui TQ. Modeling strong/weak discontinuities by local mesh refinement variable-node XFEM with object-oriented implementation. Theoretical and Applied Fracture Mechanics. 2020 Apr 1;106:102434.

  • تاریخ دریافت 28 آبان 1403
  • تاریخ بازنگری 26 بهمن 1403
  • تاریخ پذیرش 15 اسفند 1404