Experimental Modal Analysis for Structure Damping Evaluation

Abolfazl, Soleimani (2018) Experimental Modal Analysis for Structure Damping Evaluation. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
Thesis_aslahshode_pdf.pdf

Download (439kB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

In general, taking into account the system identification, obtaining the modal parameters i.e. natural frequencies, mode shapes, and modal damping ratios using the dynamic measurements. System identification methods in the past few decades with the development of modal testing as one of the most useful tools for structural identification has attracted enormous interest, because without the information and dynamic characteristics of the system, cannot properly evaluate its dynamic behaviour.In this regard, identification of modal damping ratios is very necessary. Modal damping ratios are very difficult to predict at the design stage, however this parameter has a strong influence on the dynamic structural behaviour, so that the amplitude of vibrations at resonance being inversely proportional to these coefficients. Therefore in structures subjected to dynamic excitations, it is important to perform dynamic tests after construction to check the assumptions adopted during the design, and eventually implement solutions to reduce the vibrations. On the other hand these methods are used to detect damage to the structure and lealth monitoring its. From the general perspective system identification methods are divided into two categories input – output identification methods and output – only identification methods. In input – outputmethods, both excitations and structural responses are known. While in the output – only methods, the structure is not artificially excitationed but by environment loads, and the system identification only on the measuremrnt of the output responses. In this research, free decay identification method, peak picking identification method, and frequency domain decomposition identification method for identifying the modal damping ratios of the shear building with 2-DOF has been used.And also rational fraction polynomial method and Adhikarifor reconstruction non-classical damping matrix two story and five story shear buildings uses. The results indicated that free vibration, peak picking, and rational fraction polynomial methods were well for detecting damping ratios , and as well as Adhikari method with great precision reproduces matrices of systems.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: سنجش میرایی سازه با استفاده از آنالیز مودال تجربی
Persian Abstract: به طور کلی منظور از شناسایی سیستم، به دست آوردن پارامتر¬های مودی یعنی فرکانس¬های طبیعی، اشکال مودی و نسبت میرایی مود¬ها با استفاده از اندازه¬گیری¬های دینامیکی است. روش¬های شناسایی سیستم در چند دهه¬ی گذشته با پیشرفت آزمایش مودال به عنوان یکی از ابزار¬های مفید برای شناسایی سازه¬ای، بسیار مورد توجه قرار گرفته است، زیرا بدون داشتن اطلاعات و مشخصات دینامیکی از سیستم مورد نظر، ارزیابی رفتار دینامیکی آن به درستی امکان پذیر نمی¬باشد. در این میان شناسایی نسبت¬های میرایی مودی و بسیار ضروری است. تخمین نسبت¬های میرایی در مرحله¬ی طراحی بسیار مشکل می¬باشد، با این حال این پارامتر تاثیر زیادی بر رفتار دینامیکی سازه دارد، به طوری که دامنه ارتعاشات در حالت تشدید با این ضرایب رابطه عکس دارند. بنابراین در سازه¬های تحت اثر بار¬های دینامیکی، لازم است که آزمایشات دینامیکی بعد از مرحله¬ی ساخت انجام شود تا فرضیات درنظر گرفته شده در طول طراحی مورد ارزیابی قرار گیرند و در نهایت راه¬حل¬هایی برای کاهش ارتعاشات ارائه گردد. همچنین به منظور تحلیل دینامیکی سازه¬های دنیای واقعی که دارای میرایی غیرکلاسیک می¬باشند، شناسایی ماتریس میرایی نیز لازم و ضروری است. از منظر کلی روش¬های شناسایی سیستم به دو دسته¬ی روش-های شناسایی ورودی – خروجی و روش¬های شناسایی خروجی – تنها تقسیم¬بندی می¬شوند. در روش¬های ورودی – خروجی، هم تحریکات و هم پاسخ¬های سازه معلوم می¬باشند. در حالی که در روش¬های خروجی – تنها، سازه به صورت مصنوعی تحریک نمی¬شود بلکه توسط بار¬های محیطی تحت تحریک قرار می¬گیرد و شناسایی سیستم فقط براساس اندازه¬گیری پاسخ¬های خروجی انجام می¬گیرد.در این پژوهش، روش شناسایی زوال آزاد، روش شناسایی برگزینش قله، و روش شناسایی تجزیه¬ی حوزه¬ی فرکانسی برای شناسایی نسبت میرایی مود¬های سازه برشی با دو درجه آزادی و همچنین از روش چند¬جمله¬ای کسری گویا و روش آدهیکاری برای بازتولید ماتریس میرایی غیرکلاسیک سازه¬های برشی دو طبقه و پنج طبقه استفاده گردیده است. نتایج حاکی از این بود که روش¬های ارتعاش آزاد، برگزینش قله و چند¬جمله¬ای کسری گویا به خوبی اقدام به شناسایی نسبت¬های میرایی و روش آدهیکاری نیز با دقت بسیار خوبی ماتریس¬های سیستم را بازتولید می¬کند.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Gholizad, AminUNSPECIFIED
Rahman Shokrgozar, HamedUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Kazem, ShakeriUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Date Deposited: 17 Jun 2019 08:01
Last Modified: 17 Jun 2019 08:01
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/6910

Actions (login required)

View Item View Item