الگوریتم معکوس برای شناسایی مکان و اندازه نیروی ضربه وارد شده بر روی یک پانل کامپوزیتی
کد مقاله : 1113-IRANCOMP-FULL
نویسندگان:
حامد کلهری *، رهام رفیعی
دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
چکیده مقاله:
روش های منظم‌سازی مرسوم از جمله تیخونوف و تجزیه مقادیر منفرد منقطع شده به همراه معیارهای بهینه‌سازی مختلف مانند روش اعتبارسنجی متقاطع تعمیم‌یافته و منحنی L به طور گسترده برای حل مسائل معکوس بدحالت و برای شناسایی نیروی ضربه مورد استفاده قرار گرفته‌اند. با این وجود، این روش ها هنوز دارای ایرادات مختلفی هستند. پایداری روش تیخونوف و روش تجزیه مقادیر منفرد منقطع شده به سطح نویز سیگنال، فرکانس نمونه‌برداری، طول سیگنال نیروی ضربه، طول سیگنال ارتعاش جمع‌آوری‌شده، و نهایتا تعداد معادلات جبری مساله بستگی دارد. این امر یافتن مقدار بهینه پارامتر منظم‌سازی را به امری چالش برانگیز تبدیل می کند.
در این تحقیق از روش کازمرز تصادفی که الگوریتمی تکرار شونده با نرخ همگرایی نمایی و مستقل از تعداد معادلات موجود در سیستم است، برای شناسایی نیروی ضربه بر روی یک پانل کامپوزیتی استفاده می شود. نتایج نشان‌دهنده دقت بالاتر در بازسازی نیروی ضربه در مقایسه با نتایج به‌دست‌آمده از روش تیخونوف است. در این تحقیق نشان داده شده می شود که نیروهای ضربه بازسازی شده مستقل از طول سیگنال هستند. همچنین، نشان داده می شود که در مقایسه با تکنیک تیخونوف، روش کازمرز تصادفی نسبت به تغییرات در طول سیگنال از حساسیت کمتری برخوردار است و ضریب همبستگی قابل قبولی بین 97 تا 98 را برای طول‌های مختلف سیگنال‌های جمع‌آوری‌شده ارایه می دهد. علاوه بر این؛ تأثیر تعداد تکرار در حل مسئله معکوس بر روی دقت نیروی بازسازی شده مورد بررسی قرار خواهد گرفت. نشان داده می شود که روش کازمرز تصادفی دارای محدوده بهینه برای تعداد تکرارها است. نیروهای ضربه‌ای مختلف با پروفیل‌های نیرو، مدت زمان و بزرگی‌های متفاوت از حدود 50 نیوتن تا 500 نیوتن در مکان‌های ضربه مختلف و تعداد تکرارهای متنوع مورد بررسی قرار می گیرند.
کلیدواژه ها:
الگوریتم معکوس- پانل کامپوزیتی- بازسازی نیرو ضربه- شناسایی مکان ضربه
وضعیت : مقاله برای ارائه شفاهی پذیرفته شده است