Nghiên cứu khả năng ứng dụng phân tích wavelet để nhận dạng khuyết tật cơ hệ

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ VĂN ĐỒNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH WAVELET ĐỂ NHẬN DẠNG KHUYẾT TẬT CƠ HỆ Chuyên ngành : CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2010 CƠNG TRÌNH ĐÃ ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : GS.TS NGÔ KIỀU NHI Cán chấm nhận xét : TS HUỲNH QUANG LINH Cán chấm nhận xét : PGS.TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 30 tháng năm 2010 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) PGS.TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN (Chủ tịch hội đồng) GS.TS NGÔ KIỀU NHI (ủy viên) TS HUỲNH QUANG LINH (ủy viên) TS NGUYỄN TƯỜNG LONG (ủy viên) TS VŨ CƠNG HỊA (thư ký) Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày tháng năm 2010 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HÀ VĂN ĐỒNG Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 01-12-1977 Nơi sinh: Nghệ An Chuyên ngành: Cơ học kỹ thuật MSHV: 02308219 1- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH WAVELET ĐỂ NHẬN DẠNG KHUYẾT TẬT CƠ HỆ 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:  Trình bày sở lý thuyết Wavelet 1D, cách sử dụng hộp công cụ Wavelet phần mềm MATLB để xử lý liệu  Nghiên cứu thí nghiệm mơ số với dầm tựa đơn có khuyết tật chịu tải di chuyển; dầm tựa đơn có khuyết tật chịu tải tĩnh; dầm cantilever ngàm đầu, đầu tự chịu tải điều hoà; dầm tựa đơn dao động tự  Thực phép phân tích Wavelet với liệu thu từ thí nghiệm mơ số, từ liệu thu lý thuyết giải tích từ liệu thu thí nghiệm tiến hành phịng Thí nghiệm Cơ học Đánh giá khả ứng dụng phân tích Wavelet cho trường hợp 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 25/01/2007 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 02/7/2010 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : GS TS NGÔ KIỀU NHI Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) KHOA QL CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) iv LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp hoàn thành thành mà em đạt sau hai năm học tập, dạy dỗ tận tình thầy mơn Cơ Kỹ thuật nói riêng thầy cô trường Đại học Bách Khoa TP.HCM nói chung Nhân dịp này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất thầy cô truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm, kỹ cho em suốt hai năm học vừa qua Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn cô GS TS Ngơ Kiều Nhi tận tình hướng dẫn em kiến thức, phương pháp nghiên cứu đề tài, cung cấp tài liệu tham khảo cần thiết để em hồn thành luận văn tốt nghiệp Sự giúp đỡ cô không kiến thức mà cách làm việc, cách suy nghĩ, thái độ nghiêm túc cơng việc Đó học quý em nhận đúc kết cho thân Em xin chân thành cảm ơn thầy cô phản biện giành thời gian quý báu để xem cho ý kiến, nhận xét, đánh giá luận văn em Cuối xin cảm ơn bạn bè cho ý kiến đóng góp để luận văn hồn thiện Hà Văn Đồng v TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Trong hệ nói chung dầm nói riêng có khuyết tật độ cứng phần tử (EJ) vị trí khuyết tật thay đổi so với phần tử khơng có khuyết tật Sự thay đổi dẫn đến độ cứng cấu trúc tổng thể hệ thay đổi Do có khuyết tật đáp ứng hệ tác dụng tải trọng dạng tĩnh động chuyển vị gia tốc có thay đổi Sự thay đổi bình thường nhỏ đến độ khơng thể nhận thấy đồ thị trực tiếp chúng Qua tìm hiểu kết nước, sơ cho thấy với ưu điểm nhận dạng cục bộ, phân tích Wavelet cho nhận vị trí khuyết tật Luận văn tập trung nghiên cứu khả ứng dụng phép phân tích Wavelet nhận dạng khuyết tật hệ Với cách đặt vấn đề luận văn tiến hành nghiên cứu trước hết thí nghiệm mơ số, dầm có khuyết tật chịu tải tĩnh, dầm tựa đơn có vết nứt khơng có vết nứt chịu tác dụng tải trọng di chuyển Dầm cantilever ngàm đầu chịu tác dụng lực dao động điều hồ Phân tích dao động tự dầm tựa đơn có vết nứt khơng có vết nứt, giải theo lý thuyết giải tích nhằm xác định hàm độ võng theo chiều dài dầm cơng thức tốn học giải ANSYS xác định dạng mode Sử dụng liệu thí nghiệm thực tế tiến hành phịng Thí nghiệm Cơ học Các liệu nhận được phân tích Wavelet để kiểm chứng khả nhận dạng khuyết tật vi MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .iv TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ v DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH viii CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1.2 Ý NGHĨA KHOA HỌC, TÍNH THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.3 MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VỀ CHUẨN ĐỐN KHUYẾT TẬT CƠ HỆ TRONG VÀ NGỒI NƯỚC 1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH WAVELET ĐỂ NHẬN DẠNG KHUYẾT TẬT TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ WAVELET 12 2.1 GIỚI THIỆU LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN WAVELET 13 2.2 LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH WAVELET LIÊN TỤC .20 2.3 LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH WAVELET RỜI RẠC 26 2.4 LÝ THUYẾT TÁI TẠO WAVELET 30 2.5 HỘP CÔNG CỤ TOOLBOX TRONG PHẦN MỀM MATLAB 31 CHƯƠNG TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 40 3.1 TIẾN HÀNH CÁC THÍ NGHIỆM MƠ PHỎNG SỐ .40 3.1.1 Thí nghiệm số 40 3.1.2 Thí nghiệm số 43 3.1.3 Thí nghiệm số 49 3.2 NGHIÊN CỨU THÍ NGHIỆM DẦM CĨ VẾT NỨT THEO LÝ THUYẾT 53 3.3 THÍ NGHIỆM TẠI PHỊNG THÍ NGHIỆM CƠ HỌC, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM .72 CHƯƠNG XỬ LÝ SỐ LIỆU 76 4.1 XỬ LÝ CÁC THÍ NGHIỆM MƠ PHỎNG SỐ 76 vii 4.1.1 Xử lý thí nghiệm số 76 4.1.2 Xử lý thí nghiệm số 79 4.1.3 Xử lý thí nghiệm số 87 4.2 XỨ LÝ THÍ NGHIỆM DẦM CĨ VẾT NỨT, BÀI TOÁN DAO ĐỘNG TỰ DO 89 4.3 XỬ LÝ KẾT QUẢ THỰC HIỆN TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM 92 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 97 5.1 KẾT LUẬN 97 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO 99 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 105 PHỤ LỤC 115 viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Các tham số thí nghiệm số 41 Bảng 3.2: Thông số kích thước vết nứt dầm 1-D 46 Bảng 3.3: Thơng số kích thước vết nứt 61 Bảng 3.4: Phương trình tần số ứng với độ sâu vết nứt 61 Bảng 3.5: Bảng liệt kê tần số dầm có vết nứt 62 Bảng 3.6: Bảng liệt kê tần số dầm có vết nứt 63 Bảng 3.7: Hàm theo độ võng với tần số (Mode 1) 64 Bảng 3.8: Hàm bước H(z) 65 Bảng 3.9: Liệt kê tần số vết nứt vị trí L/4 66 Bảng 3.10: Hàm bước H(z) 68 Bảng 3.11: Bảng liệt kê tần số dầm khơng có vết nứt 70 ix DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH Hình 1.1: Cây cầu Koror-Babeldaob bị sụp đổ năm 1970 Hình 1.2: Đập nước Banqiao bị sụp đổ năm 1975 Hình 1.3: Cầu Tacoma bị sụp đổ năm 2000 (Mỹ) Hình 1.4: Phương pháp thử tải di chuyển qua kết cấu cầu 10 Hình 1.5: Cơng tác gắn thiết bị đo để thu nhận liệu 11 Hình 2.1: Tín hiệu xem xét theo lĩnh vực khác 14 Hình 2.2: Sơ đồ biến đổi Wavelet 14 Hình 2.3: Tín hiệu sin với gián đoạn nhỏ 15 Hình 2.4: Đồ thị tín hiệu biểu diễn hệ số Fourier (a) hệ số Wavelet (b) 15 Hình 2.5: Sóng sin dạng sóng Wavelet db10 16 Hình 2.6: Đồ thị hàm Wavelet dạng Haar 17 Hình 2.7: Đồ thị hàm Wavelet dạng Daubechies từ db2 - db10 17 Hình 2.8: Đồ thị hàm Wavelet dạng bior 18 Hình 2.9: Đồ thị hàm Wavelet dạng Coiflets 18 Hình 2.10: Đồ thị hàm Wavelet dạng sumlets 19 Hình 2.11: Đồ thị hàm Wavelet dạng Morlet 19 Hình 2.12: Đồ thị hàm Wavelet dạng mũ Mêhicô 19 Hình 2.13: Đồ thị hàm Wavelet dạng Meyer 20 Hình 2.14: Biến đổi Wavelet liên tục 22 Hình 2.15: So sánh tín hiệu gốc với tín hiệu Wavelet 23 Hình 2.16: Quá trình dịch Wavelet theo tín hiệu gốc 23 Hình 2.17: Đồ thị hệ số Wavelet dạng trục toạ độ 24 Hình 2.18: Đồ thị hệ số Wavelet dạng 3D 24 Hình 2.19: Định tỷ lệ tín hiệu 25 Hình 2.20: Định tỷ lệ cho Wavelet 25 Hình 2.21: Dịch mức Wavelet 26 Hình 2.22: Tỷ lệ tần số 26 x Hình 2.23: Biểu đồ lọc tầng 27 Hình 2.24: Biểu đồ phân tách đa mức 28 Hình 2.25: Biểu đồ cấu trúc dạng phân tách wavelet 28 Hình 2.26: Biểu đồ bước phân tách 29 Hình 2.27: Biểu đồ tăng mẫu cho lọc 29 Hình 2.28: Cây phương pháp Wavelet gói 30 Hình 2.29: Tái tạo tín hiệu từ hệ số xấp xỉ (cA) chi tiết (cD) 31 Hình 2.30: Tái tạo tín hiệu đa mức từ hệ số xấp xỉ (cA) chi tiết (cD) 31 Hình 2.31: Giao diện công cụ Wavelet 32 Hình 2.32: Các nội dung 1-D 33 Hình 2.33: Giao diện Wavelet liên tục 1-D 33 Hình 2.34: Tải tín hiệu 34 Hình 2.35: Các bước xử lý liệu gốc 35 Hình 2.36: Chọn file tín hiệu gốc cần phân tích 35 Hình 2.37: Các bước thực phân tích 36 Hình 2.38: Lựa chọn hàm Wavelet 36 Hình 2.39: Tín hiệu phân tích với hàm db1; scale a = 16 38 Hình 2.40: Tín hiệu phân tích với hàm db4; scale mặc định a=16 38 Hình 2.41: Phân tích Wavelet với hàm db4; scale a=7 39 Hình 3.1: Mơ hình dầm có khuyết tật với lực tập trung 40 Hình 3.2: Xác định momen chống uốn dầm 41 Hình 3.3: Mơ hình dầm có khuyết tật mơ ANSYS với 100 phần tử 42 Hình 3.4: Vị trí khuyết tật mơ hình 42 Hình 3.5: Đồ thị chuyển vị dầm thí nghiệm số 43 Hình 3.6: Dầm hai đầu tựa đơn khơng có vết nứt 44 Hình 3.7: Dầm hai đầu tựa đơn có vết nứt mở vị trí L/2 44 Hình 3.8: Mơ hình dầm hai đầu tựa đơn có vết nứt phần tử lị xo 44 Hình 3.9: Dầm hai đầu tựa đơn có vết nứt mở vị trí L/4 45 Hình 3.10: Sơ đồ bố trí vị trí đo gia tốc 47 101 [19] Chih-Chieh Chang, Lien-Wen Chen, Damage detection of a rectangular plate by spatial wavelet based approach, Applied Acoustics 65 (2004) 819–832 [20] E Douka, S Loutridis, A Trochidis, Crack identification in beams using wavelet analysis, International Journal of Solids and Structures 40 (2003) 3557– 3569 [21] S Loutridis, E Douka, A Trochidis, Crack identification in double cracked beams using wavelet analysis, Journal of Sound and Vibration 277 (2004) 1025– 1039 .[22] Viet Khoa Nguyen, Oluremi A Olatunbosun, Tien Khiem Nguyen, Wavelet based Method for Remote Monitoring of Structural Health by Analysing the Nonlinearity in Dynamic Response of Damage Structures Caused by the CrackBreathing Phenomenon, TECHISCHE MECHANIK, pp 289-298 (2007) [23] Ngô Kiều Nhi, Trần Công Nghị, Cơ kỹ thuật II, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.HCM, 2004 [24] Chondros, T.G, and A.D Dimarogonas 1998 “A Continuous Cracked Beam Vibration Theory”, J.of Sound and Vibration, 215(1): 17-34 [25] http://www.mathworks.com/products/wavelet/ [26] http://www.python.org/; http://www.pybytes.com/ [27] http://vi.wikipedia.org/ [28] Th.S Nguyễn Hoàng Hải, Th.S Nguyễn Việt Anh, KS Phạm Minh Tồn, Th.S Hà Trần Đức, Cơng cụ phân tích Wavelet ứng dụng Matlab, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2005 [30] Standard specifications for highway bridges, American Association of State Highway and Transportation Officials, Inc., 1996 102 [31] Richard S Figliola, Donald E Beasley, Theory and design for mechanical measurements, John Wiley & Sons, Inc ,2004 [32] D.E Newland, A introduction to random vibrations and spectral analysis, Longman Scientific & Technical, 1984 [33] Luna Majumder, C.S Manohar, A time-domain approachfor damage detection in beam structures using vibration data with a moving oscillator as an excitation source, Journal of Sound and Vibration 268 (2003) 699–716 [34] M Rucka, K Wilde, Application of continuous wavelet transform in vibration based damage detection method for beams and plates, Journal of Sound and Vibration 297 (2006) 536–550 [35] Christopher Torrence and Gilbert P Compo, A Practical Guide to Wavelet Analysis, Bulletin of the American Meteorological Society Vol 79, No 1, January 1998 [36] S.B Skelton & J.A Richardson, A Transducer for Measuring Tensile Strains in Concrete Bridge Girders, Experimental Mechanics (2006) 46: 325–332 [37] AMIR AVERBUCH, EYAL HULATA, VALERY ZHELUDEV, INNA KOZLOV, A Wavelet Packet Algorithm for Classification and Detection of Moving Vehicles, Multidimensional Systems and Signal Processing, 12, 9–31 (2001) [38] Walter Seidling, Crown condition within integrated evaluations of Level II monitoring data at the German level, Eur J Forest Res (2004) 123: 63 –74 [39] M Rucka, K Wilde, Crack identification using wavelets on experimental static deflection profiles, Engineering Structures 28 (2006) 279–288 [40] Hansang Kim, Hani Melhem, Damage detection of structures by wavelet analysis, Engineering Structures 26 (2004) 347–362 103 [41] Quan Wang, Xiaomin Deng, Damage detection with spatial wavelets, International Journal of Solids and Structures 36 (1999) 3443-3468 [42] J Grabowska, M Palacz, M Krawczuk, Damage identification by wavelet analysis, Mechanical Systems and Signal Processing 22 (2008) 1623–1635 [43] E Castro, M.T Garcıa-Hernandez, A Gallego, Defect identification in rods subject to forced vibrations using the spatial wavelet transform, Applied Acoustics 68 (2007) 699–715 [44] Hongnan Li, Tinghua Yi, Ming Gu, Linsheng Huo, Evaluation of earthquakeinduced structural damages by wavelet transform, Progress in Natural Science 19 (2009) 461–470 [45] B K RAGHU PRASAD, N LAKSHMANAN, K MUTHUMANI and N GOPALAKRISHNAN, Enhancement of damage indicators in wavelet and curvature analysis, Sadhana Vol 31, Part 4, August 2006, pp 463–486 [46] H Kim and H Melhem, Fourier and Wavelet Analyses for Fatigue Assessment of Concrete Beams, Experimental Mechanics VoL 43, No 2, June 2003 [47] J W LEE AND J D KIM, C B YUN, J H YI AND J M SHIM, HEALTH-MONITORING METHOD FOR BRIDGES UNDER ORDINARY TRAFFIC LOADINGS, Journal of Sound and Vibration (2002) 257(2), 247-264 [48] X.Q Zhu, S.S Law, Moving load identification on multi-span continuous bridges with elastic bearings, Mechanical Systems and Signal Processing 20 (2006) 1759–1782 [49] Angelo Gentile, Arcangelo Messina, On the continuous wavelet transforms applied to discrete vibrational data for detecting open cracks in damaged beams, International Journal of Solids and Structures 40 (2003) 295–315 104 [50] CHRISTOPHER TORRENCE, PETER J WEBSTER, Interdecadal Changes in the ENSO–Monsoon System, J O U R N A L O F C L I M A T E VOLUME 12 (1999) 2680 [51] Chung-Bang Yun, Jong-Jae Lee, Sung-Kon Kim, and Ji-Won Kim, Recent R&D Activities on Structural Health Monitoring for Civil Infra-Structures in Korea, KSCE Journal of Civil Engineering Vol 7, No / November 2003 pp 637~651 [52] J.W Xiang · X.F Chen · Z.J He · H.B Dong, The construction of 1D wavelet finite elements for structural analysis, Comput Mech (2007) 40:325–339 [53] Q.W Zhang, Statistical damage identification for bridges using ambient vibration data, Computers and Structures 85 (2007) 476–485 [54] V Pakrashi, B Basu, A O Connor, Structural damage detection and calibration using a wavelet–kurtosis technique, Engineering Structures 29 (2007) 2097–2108 [55] Uk Jung, Bong-HwanKoh, Structural damage localization using wavelet-based silhouette statistics, Journal of Sound and Vibration 321 (2009) 590–604 [56] Chih-Chieh Chang, Lien-Wen Chen, Vibration damage detection of a Timoshenko beam by spatial wavelet based approach, Applied Acoustics 64 (2003) 1217–1240 [57] W.L Bayissa, N Haritos, S Thelandersson, Vibration-based structural damage identification using wavelet transform, Mechanical Systems and Signal Processing 22 (2008) 1194–1215 [58] Shyh-Leh Chen, Jia-JungLiu, Hsiu-ChiLai, Wavelet analysis for identification of damping ratios and natural frequencies, Journal of Sound and Vibration 323 (2009) 130–147 105 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : HÀ VĂN ĐỒNG Ngày, tháng, năm sinh: 01/12/1977 Nơi sinh: Nghệ An Địa thường trú: 38/12 Nguyễn Giản Thanh, P15, Q10, TP.HCM Địa liên lạc: 38/12 Nguyễn Giản Thanh, P15, Q10, TP.HCM QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO  Năm 1994 – 1996 : Học sinh, Khối chuyên toán, Trường Đại học sư phạm Vinh, Nghệ An  Năm 1996 – 2002 : Học viên, Học viện Kỹ thuật quân sự, Hà Nội  Năm 2002-2003: Chuyển loại Kỹ sư Lazer, Học viện Kỹ thuật Quân  Năm 2003-2004: Chuyển loại Kỹ sư đo lường, Học viện Kỹ thuật Quân  Năm 2008 – 2010 : Học viên cao học, Trường Đại Học Bách Khoa TPHCM Q TRÌNH CƠNG TÁC  Năm 2002 – đến nay: Kiểm định viên đại lượng: đo lường áp suất, nhiệt độ, chiều dài, khối lượng, lực, dung tích, kiểm tra chất lượng vũ khí Chun gia đánh giá lực Phịng thí nghiệm Đơn vị: Trung tâm Tiêu chuẩn – Đo lường – Chất lượng 2, Bộ Quốc Phòng 106 PHỤ LỤC - Mã nguồn ANSYS cho thí nghiệm số 1: tốn tải tĩnh FINISH ~CFCLEAR,,1 /PREP7 ET,1,BEAM3 MP,EX,1,7E10 MP,NUXY,1,0.3 MP,DENS,1,2700 R,1,4,1.33333,2 R,2,3,0.5625,1.5 K,1,0,0 K,2,30.0,0 K,3,30.1,0 K,4,100.1,0 L,1,2 L,2,3 L,3,4 Lsel,s,,,1 Real,1 LESIZE,1,,,30 Lmesh,1 Lsel,s,,,2 Real,2 LESIZE,2,,,1 Lmesh,2 Lsel,s,,,3 Real,1 LESIZE,3,,,70 Lmesh,3 FINISH /SOLU 107 ANTYPE,static D,1,ALL,0 D,33,UY,0 F,51,FY,-1000 /POST1 2- Mã nguồn ANSYS tốn tải di động (dầm khơng có vết nứt) FINISH ~CFCLEAR,,1 /PREP7 MP, PRXY, , 0.2 ET, 1, BEAM4 R, 1, 0.5, 1/24, ,1 MP, EX, 1, 2.4E10 MP, DENS, 1, 2500 *DO, i, 1,512, N , i, (25/511)*(i-1) , 0, *ENDDO *DO, i, 1,511, E, i, i+1 *ENDDO FINISH ! define beam length in m Lt = 25 !number of elements EL = 511 ! number of nodes N = 512 ! forceing function in newtons, single pont force P = -180000 !speed of moving load m/s V = 25/18 108 /CONFIG,NRES,tstep /SOLU ANTYPE,4 TRNOPT,FULL LUMPM,0 ALPHAD,0 BETAD,0.0005 D, 1, UX, D, 1, UY, D, 1, UZ, D, 1, ROTX, D, 1, ROTY, D, 512, UY, D, 512, UZ, D, 512, ROTX, D, 512, ROTY, OUTRES,ERASE OUTRES,NSOL,ALL OUTRES,A,ALL *DO, i, 2, 512, TIME, (i-1)*(18/511) ! Time value *DO, j, 2, 512, *IF, j, EQ, i, THEN F, j, FY, P *ELSE F, j, FY, *ENDIF *ENDDO SOLVE FDELE, ALL, ALL *ENDDO 109 - Mã nguồn toán tải di động (dầm với vết nứt node 128 (L/4)) FINISH ~CFCLEAR,,1 /PREP7 MP, PRXY, , 0.2 ET, 1, MATRIX27, , , ET, 2, BEAM4 R, 2, 0.5 , 1/24, ,1 R,1 RMODIF, 1, 51, 8496.1767E8 RMODIF, 1, 78, 8496.1767E8 RMODIF, 1, 57, - 8496.1767E8 !8496.1767E8 ! 1% !88.0839E8 ! 10% !20.9871E8 ! 20% !7.9967E8 ! 30% !3.4738E8 ! 40% !1.5576E8 ! 50% MP, EX, 1, 2.4E10 MP, DENS, 1, 2500 *DO, i, 1,512, N , i, (25/511)*(i-1) , 0, *ENDDO N , 513, (25/511)*(128-1) , 0, E, 128, 513 ! STIFFNESS MATRIX ELEMENT 110 TYPE,2 REAL,2 *DO, i, 1,127, E, i, i+1 *ENDDO E, 513, 129 *DO, i, 129, 511, E, i, i+1 *ENDDO OUTPR,ALL,1 CP, 1, UY, 128, 513 FINISH ! define beam length in m Lt = 25 !number of elements EL = 511 ! number of nodes N = 512 ! forceing function in newtons, single pont force P = -180000 !speed of moving load m/s V = 25/18 /CONFIG, NRES, tstep /SOLU ANTYPE, TRNOPT, FULL LUMPM, ALPHAD, BETAD, 0.0005 111 D, 1, UX, D, 1, UY, D, 1, UZ, D, 1, ROTX, D, 1, ROTY, D, 512, UY, D, 512, UZ, D, 512, ROTX, D, 512, ROTY, OUTRES, ERASE OUTRES, NSOL, ALL OUTRES, A, ALL *DO, i, 2, 512, TIME, (i-1)*(18/511) *DO, j, 2, 512, *IF, j, EQ, i, THEN F, j, FY, P *ELSE F, j, FY, *ENDIF *ENDDO SOLVE FDELE, ALL, ALL *ENDDO ! Time value 112 - Mã nguồn ANSYS thí nghiệm số (theo dạng mode) (vết nứt vị trí L/2) FINISH ~CFCLEAR,,1 /PREP7 MP, PRXY, , 0.3 ET, 1, MATRIX27, , , ET, 2, BEAM3 R,1 RMODIF, 1, 51, 7435.586E9 RMODIF, 1, 78, 7435.586E9 RMODIF, 1, 57, - 7435.586E9 ! 7435.586E9 !77.07370E9 !18.36368E9 ! 6.99709E9 ! 3.03959E9 ! 1.36293E9 ! 1% ! 10% ! 20% ! 30% ! 40% ! 50% R, 2, 0.5, 1/24, MP, EX, 1, 2.1E11 MP, DENS, 1, 7860 *DO, i, 1, 256, N , i, (50/511)*(i-1) , 0, *ENDDO N, 256, (50/511)*256,0,0 N, 257, (50/511)*256,0,0 *DO, i, 258, 513, N , i, (50/511)*(i-1) , 0, *ENDDO 113 E, 256, 257 TYPE,2 REAL,2 *DO, i, 1, 255, E, i, i+1 *ENDDO *DO, i, 257, 512, E, i, i+1 *ENDDO D,1,UX,,,,,UY D,513,UY,,,,, FINISH /SOLU ANTYPE, MODAL MODOPT, SUBSP, NSEL, ALL MXPAND, SOLVE FINISH /POST1 SET,LIST,2 ! Mode SET,FIRST PLDISP,0 ANMODE,10,.5E-1 ! Mode SET,NEXT PLDISP,0 ANMODE,10,.5E-1 ! Mode SET,NEXT PLDISP,0 ANMODE,10,.5E-1 ! STIFFNESS MATRIX ELEMENT 114 ! Mode SET,NEXT PLDISP,0 ANMODE,10,.5E-1 FINISH - Mã nguồn ANSYS thí nghiệm số (theo dạng mode) (trường hợp dầm khơng có vết nứt) FINISH ~CFCLEAR,,1 /PREP7 MP, PRXY, , 0.3 ET, 1, BEAM3 R, 1, 0.5, 1/24, MP, EX, 1, 2.1E11 MP, DENS, 1,7860 K, 1, K, 2, 50 L, 1, LESIZE,ALL, , ,511,1 LMESH,ALL ALLSEL D,1,UX, D,1,UY, D,2,UY, FINISH /SOLU ANTYPE, MODAL MODOPT, SUBSP, MXPAND, SOLVE 115 FINISH /POST1 SET,LIST,2 ! Mode SET,FIRST PLDISP,0 ANMODE,10,.5E-1 ! Mode SET,NEXT PLDISP,0 ANMODE,10,.5E-1 ! Mode SET,NEXT PLDISP,0 ANMODE,10,.5E-1 ! Mode SET,NEXT PLDISP,0 ANMODE,10,.5E-1 FINISH Lưu ý: Để nhận kết cho trường hợp khác cần thay đổi giá trị tham số ... cho thấy với ưu điểm nhận dạng cục bộ, phân tích Wavelet cho nhận vị trí khuyết tật Luận văn tập trung nghiên cứu khả ứng dụng phép phân tích Wavelet nhận dạng khuyết tật hệ Với cách đặt vấn đề... NGHIÊN CỨU Để nghiên cứu khả ứng dụng Wavelet vào nhận dạng khuyết tật hệ, trước hết cần nghiên cứu để thu nhận liệu Dữ liệu thu cách nào, hệ học đặc trưng quan trọng kết cấu độ cứng (EJ), hệ có khuyết. .. khả ứng dụng nghiên cứu vào thực tế Vì đề tài: ? ?Nghiên cứu khả ứng dụng phân tích Wavelet để nhận dạng khuyết tật hệ? ??, cần thiết xuất phát từ phát triển thực tiễn 5 1.3 MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI NGHIÊN