C. Thu gọn dữ liệu
1.4. Các phương pháp chẩn đoán động
Các phương pháp chẩn đoán động được phát triển rất mạnh do có ưu điểm là chi phí thấp và dễ dàng đo được các đặc trưng động lực trên nhiều loại công trình. Các đặc trưng này có thể tách ra và nhận biết trong các tín hiệu đo về dao động như gia tốc, vận tốc, chuyển vị,... Các đặc trưng này gắn liền với bản chất vật lý, hình học, liên kết của kết cấu và không phụ thuộc vào tác động của môi trường. Các dao động có thể là tự nhiên hoặc dao động cưỡng bức. Sau đây là một số nghiên cứu trên thế giới và trong nước tập trung vào sử dụng các đặc trưng động lực học của công trình là tần số hay dạng dao động riêng hay cả hai để nhận dạng hư hỏng.
Những nhà nghiên cứu ứng dụng đầu tiên về bài toán chẩn đoán kỹ thuật các công trình như Adams, Cawley, Pie , Stone [18], đã có nhiều công trình phát triển việc sử dụng các tần số riêng và sử dụng thêm các dạng dao động riêng để phát hiện vết nứt và những thay đổi về vật liệu của bài toán dầm, Doebling, Farrar [44],[45] cũng có những nghiên cứu thực nghiệm khi đo đạc các tần số tự nhiên, dạng dao động của kết cấu cầu bê tông cốt thép. Do dạng dao động cung cấp các thông tin về không gian của đối tượng kết cấu cần chẩn đoán nên có rất nhiều các hướng đi khác nhau để sử dụng đặc trưng này như đạo hàm hay độ cong của dạng dao động. Pandey và các cộng sự [94] chứng minh rằng độ cong của dạng dao động là một chỉ số tốt trong chẩn đoán hư hỏng khi nghiên cứu mô hình phần tử hữu hạn của dầm. Chen, Swamidas [37], Dong và các cộng sự [46], và rất nhiều tác giả khác [66],[102],[117] cũng có những nghiên cứu mở rộng trong chẩn đoán hư hỏng dựa
vào độ cong dạng dao động và biến dạng. Aktan [19], và các tác giả khác [95],[120] đã sử dụng độ mềm động lực để chẩn đoán hư hỏng. Surace và Ruotolo [100], Liew và Wang [76], Nguyễn Việt Khoa, Olatunbonsun, Nguyễn Tiến Khiêm [71]. Nguyễn Việt Khoa, Đào Như Mai và cộng sự [6], đã sử dụng kết quả phân tích wavelet để chẩn đoán vị trí và mức độ hư hỏng của dầm.
Liên quan đến giải bài toán ngược trong chẩn đoán hư hỏng, các giải thuật tối ưu được sử dụng nhiều để giải các bài toán ngược là thuật toán qui hoạch (optimization), thuật toán logic mờ (fuzzy logic), mạng thần kinh (neural network), thuật toán di truyền (genetic algorithm) và các phương pháp kết hợp genetic-fuzzy, genetic-neural và genetic-neural-fuzzy,... Các thông số đầu vào cho việc giải bài toán ngược cũng rất đa dạng. Trần Văn Liên [9] đã sử dụng phương pháp tìm cực tiểu của bài toán qui hoạch phi tuyến có ràng buộc với đầu vào là tần số cho dầm có nhiều vết nứt. Mohammad-Taghi, [86] và một số tác giả [38], [49],[88], đã giải bài toán ngược xác định các tham số hư hỏng dựa vào thuật toán di truyền khi sử dụng tiêu chuẩn đánh giá là so sánh tần số. Kong, và các cộng sự [74] đã đề xuất lý thuyết chẩn đoán hư hỏng sử dụng kết hợp wavelet và mạng thần kinh, và thuật toán mờ.