پايش سلامت اتصالات چسبي با استفاده از روش انتشار امواج فراصوت مبتني بر شبكه عصبي و هوش مصنوعي

كارشناسي ارشد

توسعه سامانه‌هاي پايش سلامت سازه‌اي از جمله راهكارهاي ضروري براي ارزيابي عملكرد ابر سازه‌هايي چون هواپيماها، كشتي‌ها، سازه‌هايي چون پل‌ها، خطوط لوله و ... است كه نهايتاً منجر به افزايش قابليت اطمينان در عملكرد سازه‌ها و تحول در فرايند تعميرات و نگهداري مي‌گردد. امواج ورقي به دليل مزايايي كه در ارزيابي غير مخرب سازه‌ها دارند، در سال‌هاي اخير موردتوجه بسياري از محققان بوده و در مراحل پژوهشي به‌منظور توسعه پايش سلامت سازها قرار دارد. باتوجه‌به حضور هميشگي اتصالات در سازه‌هاي ذكر شده و همچنين اهميت امواج ورقي در حوزه عيب‌يابي، در پايان‌نامه حاضر به بررسي سلامت اتصالات با استفاده از امواج ورقي پرداخته شده است. در اين پژوهش اتصالات چسبي پوسته - تقويت‌كننده به‌عنوان يك اتصال كاربردي در صنايع حساسي چون صنايع هوايي مورد بررسي قرار گرفته است. در اين پايان‌نامه با استفاده از امواج لمب، ويژگي‌هاي مناسب جهت شناسايي اندازه و موقعيت عيوب به‌دست‌آمده‌اند. در ابتدا پس از بررسي تئوري‌هاي انتشار امواج لمب در ورق‌هاي همسانگرد، پارامترهاي موردنياز جهت انجام آزمون مناسب تعيين شد. با استفاده از شبيه‌سازي المان محدود به بررسي اثر عيب بر انتشار امواج لمب پرداخته شده است. شبيه‌سازي براي سه ضخامت متفاوت چسب، سه سايز متفاوت عيب دايره‌اي در 9 موقعيت مختلف صورت‌گرفته است و تأثير هر يك از آنها بر موج عبوري از اتصال بررسي شده است. سيگنال‌هاي به‌دست‌آمده از اتصالات معيوب با سيگنال حاصل از اتصال سالم مقايسه گرديده و ناحيه موردنظر جهت تحليل‌هاي بعدي از كل سيگنال دريافتي جدا شد. اين عمل موجب كاهش حجم محاسبات و افزايش دقت آن در پردازش‌هاي آتي گرديد. تفكيك مناسب و صحيح عيوب نيازمند يافتن مشخصه‌هايي مناسب براي آن است. به همين جهت 34 ويژگي جهت ايجاد تمايز و تفكيك عيوب بررسي گرديد. در ادامه با فراهم آمدن پايه‌هاي ايجاد الگوهايي مناسب براي تفكيك عيوب، از شبكه عصبي استفاده شد. از ويژگي‌هاي به‌دست‌آمده به‌عنوان ورودي‌هاي شبكه عصبي استفاده گرديد. با تغيير توابع آموزشي، تعداد لايه‌هاي مياني و نرون‌هاي لايه‌هاي مياني شبكه عصبي، الگوهايي با بيشترين درصد تشخيص صحيح استخراج گرديد. درصد تشخيص صحيح شبكه عصبي براي تفكيك ضخامت چسب 8/93 درصد، براي تفكيك مساحت عيوب از منظر اندازه 100 درصد و براي تفكيك موقعيت عيب در دو موقعيت X و Y به ترتيب 1/96 و 1/95 درصد به دست آمد. نتايج به‌دست‌آمده نشان‌دهنده كارايي روش IDE و ويژگي‌هاي انتخاب شده جهت تفكيك عيوب اين‌گونه از اتصالات است.

195770

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مكانيك

دكتر مجيد رجبي