یامن هو فی عهده وفی ...
پايان نامه كارشناسي ارشد
|
دانشگاه علم و صنعت ايران پردیس دانشگاهی معدل بدون احتساب پايان نامه : 18/84 معدل با احتساب پایان نامه: 19/06 نمره پایان نامه : 20 عنوان پايان نامه پایش سلامت سازه های کامپوزیتی ورقی توسط امواج فراصوت هدایت شده بر پایه آنالیز موجک و الگوریتم شبکه عصبی استاد راهنما جناب آقای دکتر محمد ریاحی - استاد دانشگاه علم و صنعت ایران صفحه شخصی دکتر محمد ریاحی استاد داور داخلي جناب آقای دکتر مجید رجبی - استادیار دانشگاه علم و صنعت ایران صفحه شخصی دکتر مجید رجبی استاد داور خارجي جناب آقای دکتر مهدوی نژاد - دانشیار دانشکده مکانیک دانشگاه تهران صفحه شخصی دکتر مهدوی نژاد تاريخ دفاع بهمن ماه 1395 اهداف اصلي تحقيق
|
 
|
 |
|
| پیکربندی آزمایش شناسایی عیوب در ورق کامپوزیتی | |
|
|
| طراحی و برنامه نویسی نرم افزار SRC در محیط متلب برای مقایسه و تحلیل سیگنال امواج فراصوت هدایت شده | |
|
|
| طراحی و برنامه نویسی نرم افزار اتوماسیون کنترل تجهیزات آزمایش در محیط لب ویو | |
| پایش سلامت سازه¬ای برپایه فلسفه¬ای نوین در نگهداری و حفظ سلامت سازه¬ها به عنوان نسل جدید آزمونها ی غیرمخرب که از مفاهیم، تجهیزات و فناوری نوین بهره¬مند می باشد، اهمیت فراوانی یافته است. امروزه پایش سلامت با استفاده از روشهای مبتنی بر امواج فراصوت هدایت شده به دلیل قابلیت انتشار در فواصل طولانی، حساسیت مناسب به عیوب کوچک و توانایی انتشار در محیط¬هایی نظیر مواد کامپوزیتی که محدودیتهای زیادی در بازرسی با روشهای معمول دارند، به عنوان روشی کارآمد مطرح بوده و برتریهای آن، حتی نسبت به شیوه¬های پیشرفته در آزمونهای غیرمخرب، نظیر امواج فراصوتیِ معمول، به اثبات رسیده است. | با استخراج ویژگی از سیگنالها بوسیله کدهای نرم افزاری نوشته شده، طراحی شاخصهای خر ابیِ متنوع و مطالعه رخداد تغییرات در آنها به کمک روشهای پیشرفته پردازش سیگنال در حوزه تلفیقی زمان و فرکان س، نظیر تبدیل موجک انجام گرفت. نهایتاً امکان مقایسه سیگنالهای دریافتی از نواحی مختلف سازه با هدف شناسایی و تشخیص عیوب و همچنین تمایز انواع مختلف آنها، بر اساس چگونگی تاثیر هر یک از خرابیها بر ویژگیهای امواج (اثر انگشت هر یک از انواع خرابیها روی امواج دریافتی)، با دقت قابل قبولی فراهم گردید. |
| هدف از این پژوهش، طراحی و بهینه¬سازی یک سامانه پایش سلامت، برای سازه¬های کامپوزیتی ورقی بر اساس تولید و انتشار امواج فراصوت هدایت شده با استفاده از مبدلهای پیزوالکتریک با نقش دوگانه محرک و سنسور می باشد. پس از انجام آزمایشات مقدماتی بر روی نمونه¬های اولیه از جنس شیشه/اپوکسی با خرابی از نوع سوراخ و کربن/اپوکسی با خرابی از نوع شکاف، با سه شدتِ مختلف، در یک چیدمان خطیِ محرک و سنسور، ضمن طراحی یک شاخص خرابی ساده و برازش منحنی درجه دو بر نتایج حاصل، رابطه تقریبِ ریاضی میان ویژگی سیگنال با شدت خرابی حاصل شد. | در پایانِ این پژوهش، با طراحی یک شبکه عصبی پرسپترون چند لایه از نوع پیش¬خور، ویژگیهای استخراج شده از سیگنالها به عنوان ورودی برای آموزش شبکه با الگوریتم پس انتشار خطا در نظر گرفته شد. بر این اساس شبکه عصبیِ طراحی شده توانست با عملکردی مناسب، اقدام به شناسایی عیوب (تمایز سازه سالم از معیوب) نموده و علاوه بر آن، نوع خراب ی را نیز بر اساس الگوریتم طراحی شده، با خطای قابل قبول تخمین بزند که می تواند راهکاری موثر در شناسایی و طبقه بندی انواع خرابیهای محتمل در یک سازه کامپوزیتی ورقی با وضعیت نامعلوم و دلخواه باشد. |
| پس از تقسیم سطح ورق کامپوزیتی به چهار ناحیه بر اساس چیدمان آرایه¬ایِ مبدلهای پیزوالکتریک، نهایتاً 40 مسیر مختلف روی سازه در نظر گرفته شد و ضمن تعویض نقش محرک و سنسور برای هر یک از مبدلهای نصب شده بر روی سازه، با تحریک مبدل توسط فانکشن ژنراتور، امواج فر اصوت هدایت شده در ورقِ تحت بررسی منتشر شده و برای هر مسیر، با دریافت امواج توسط سنسور، سیگنال مربوط به آن بوسیله اسیلوسکوپ دیجیتال و نرم افزارِ طراحی شده، پس از نویززدایی، بر روی رایانه ذخیره گردید. |
|
 |
|
| تصویری از نمودار مقایسه ای ضرایب موجک در ناحیه سالم و معیوب ورق کامپوزیتی به همراه محاسبه شاخصهای خرابی | |
 |
|
| تصویر سیگنالهای دریافتی از سازه پس از اعمال تبدیل موجک | |
|
در فصل اول این تحقیق مقدمه¬ای کوتاه در خصوص آشنایی با مفاهیم کلی مورد استفاده و همچنین نحوه
طراحی و انتخاب موضوع این رساله بدون اشاره به جزئیات ذکر شده است. انتظار می رود در این فصل ضمن
تشریح هدف کلی از انتخاب موضوع رساله به این پرسش، پاسخ داده شده باشد که اساساً چرا چنین موضوعی با این مفاهیم و کلیدواژه¬ها انتخاب گردیده است؟
در فصل دوم، ابتد ضمن توضیح کامل اصول کلی، مطالب تئوریک مرتبط با موضوع در خصوص هر يك از كليدواژه¬هاي مرتبط با اين تحقيق تشریح شده و در ادامه این فصل، به نتایج حاصل از مطالعه و بررسی کامل مقالات و تحقیقات متعددی که توسط سایر محققان در زمینه مورد نظر انجام گرفته، پرداخته شده است. مخاطب این رساله، پس از مطالعه فصل دوم به اطلاعات کلی و نسبتا کاملی از دانش کلاسیک موضوع، واقف شده و همچنین با بخش مهمی از تحقیقات ارزنده در سالهای اخیر آشنا خواهد شد. در فصل سوم، شرح كاملی از روش و نحوه اجرای تحقيق ذکر شده است. در این فصل، ضمن تشریح مواد، تجهیزات و روشهای انتخاب شده برای انجام تحقیق، چگونگی طراحی آزمایشات لازم و نحوه اجرای آنها به صورت کامل و با جزئیات مربوطه بیان شده است. ارائه توضیحات کاملی در خصوص انتخاب تجهیزات و نحوه تولید ابزارهای لازم برای انجام آزمایشات از ج مله کد نویسی و تولید برنامه¬های مورد نیاز در پلتفرمهای مختلفِ نرم افزاری از ویژگیهای دیگر این فصل می باشد. در نگارش این فصل تلاش شده است، مراحل کامل انجام عملیات اجرایی آزمایشات به همراه روش و نحوه استخراج اطلاعات تشریح گردد. در فصل چهارم، داده¬های حاصل از آزمایشات انجام شده که در فصل سوم معرفی شده بود، با روشهای پیشرفته پردازش سیگنال مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل به همراه استنباط محقق با مساعدت استاد راهنما، ذکر گردیده است. در این فصل همچنین با استفاده از الگوریتم شبکه عصبی، تفسیر هوشمند داده¬ها و پیش بینی وضعیت سازه به کمک شبکه عصبیِ آموزش دیده امکان پذیر شده است. فصل پنجم این رساله نیز به جمع بندی نهایی نتایج، ارائه پیشنهادات برای ادامه تحقیقات و چشم انداز پیشرفت و توسعه موضوع پژوهش اختصاص داده شده است. |
|
|
|
| تصاویر خروجی های شبکه عصبی برای دسته بندی عیوب در سازه ورقی کامپوزیتی تحت آزمایش | |