Nghiên cứu thực nghiệm chỉ số phá hoại động trong chẩn đoán hư hỏng kết cấu

Abstract

Hư hỏng trong kết cấu sẽ dẫn đến sự thay đổi trong các đặc trưng động của kết cấu như tần số tự nhiên, hình thái dao động và hệ số giảm dao động. Sự thay đổi trong tần số dễ dàng xác định với độ chính xác cao hơn so với các thông số còn lại. Nên đây là thông số được sử dụng phổ biến nhất trong việc chẩn đoán hư hỏng kết cấu. Hạn chế của cách tiếp cận này ở chỗ nhiệt độ thay đổi cũng có thể làm thay đổi tần số hoặc hư hỏng tại vị trí đối xứng trong kết cấu cũng có thể gây ra sự thay đổi tần số giống nhau. Chính vì vậy, việc xác định sự có mặt của hư hỏng hoặc vị trí hư hỏng có thể sẽ không chính xác. Sử dụng hình thái dao động có thể khắc phục nhược điểm này nhưng việc xác định hình thái dao động thường đòi hỏi phải có một số cảm biến nhất định. Do đó, bài báo này khảo sát một số chỉ số phá hoại động tính toán từ hình thái dao động hoặc kết hợp với tần số để phát hiện sự hiện diện và vị trí hư hỏng. Ba phương pháp được giới thiệu để tính chỉ số phá hoại động bao gồm: phương pháp độ cong hình thái, phương pháp độ mềm hình thái và phương pháp làm giảm độ lệch. Tính khả thi của việc sử dụng chỉ số phá hoại động được chứng minh thông qua các mô phỏng số và thực nghiệm. Kết quả thu được cho thấy phương pháp độ cong hình thái và độ mềm hình thái khẳng định khả năng ứng dụng cao trong chẩn đoán hư hỏng trong khi phương pháp làm giảm độ lệch có thể cải thiện được khi tăng số lượng điểm đo.