استفاده از سیستم‌های کنترلی به منظور بهبود رفتار لرزه‌ای سازه‌ها توسط محققان دانشگاه امیرکبیر
تاریخ انتشار: ۱۶ مهر ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۸۳۷۹۲۴
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری فارس به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، پگاه نادرپورشاد دانش آموخته دکترای دانشگاه صنعتی امیرکبیر و محقق طرح «کنترل تطبیقی تحمل‌پذیر عیب مبتنی بر شبکه عصبی دینامیکی در سازه‌های بلند مرتبه» گفت: استفاده از سیستم‌های کنترلی به منظور بهبود رفتار سازه‌ها در برابر بارهای دینامیکی مانند زلزله، در دهه‌های اخیر مورد توجه قرارگرفته‌است.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
وی با بیان اینکه روش‌های کنترل سازه به ۳ دسته کلی غیرفعال، فعال و نیمه‌فعال تقسیم می‌شوند، افزود: روش کنترلی غیرفعال قابل اعتمادترین روش کنترلی است که در آن با نصب کردن وسیله‌ای به نام میراگر به سازه پاسخ سازه به تحریک زلزله کنترل می‌شود.
دانش آموخته دکترای دانشگاه صنعتی امیرکبیر ادامه داد: در واقع میراگر وسیله‌ای است که انرژی واردشده به سازه را در اثر زلزله میرا می‌کند. نمونه استفاده از سامانه‌های غیرفعال، در ساختمان بلند تایپه ۱۰۱ (Taipei101) است که تا سال ۲۰۰۶ بالاترین تعداد طبقات مسکونی را داشته است.
نادرپورشاد با بیان اینکه ابزارهای کنترلی غیرفعال توانایی انطباق با تغییر شرایط سازه‌ای و محیطی را ندارند، گفت: بنابراین محققان سعی‌کردند راهکارهای هوشمندانه‌تری را برای کنترل ارتعاشات بکارگیرند. از این‌رو سیستم‌های فعال و نیمه‌فعال که علاوه بر داشتن میراگر یا عملگر هیدرولیکی به‌علت وجود کنترلگر (یعنی واحد پردازنده‌ای که مقدار مناسب ورودی کنترلی مورد نیاز به سازه را، متناسب با شرایط محیطی و سازه‌ای تعیین می‌کند) و حسگر انطباق‌پذیری بیشتر با تغییرات دارند، مورد توجه قرار گرفتند.
به گفته این محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر، سیستم‌های کنترل فعال با واردکردن نیرو یا انرژی خارجی زیاد پاسخ سازه را کنترل می‌کنند اما در سیستم‌های کنترلی نیمه‌فعال با استفاده از میراگرهای مخصوص بدون صرف انرژی زیادی پاسخ سامانه در برابر زلزله بهبود داده می‌شود.
وی ادامه داد: بنابراین استراتژی کنترلی نیمه‌فعال بسیار مورد توجه قرار گرفت اما وقوع اتفاقات پیش‌بینی‌نشده مانند خرابی جزئی و یا کلی در حسگرها و میراگرها می‌تواند باعث شود سامانه کنترلی سطح عملکرد مطلوب و یا پایداری خود را از دست‌بدهد بنابراین استفاده از راهبردهایی تحت عنوان کنترل تحمل‌پذیر عیب حائز اهمیت است.
دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر اظهار کرد: از طرفی، انجام اقدام مناسب در راستای مقابله با نقص مستلزم تشخیص وقوع عیب، یافتن منبع و موقعیت و میزان آن است.
نادرپورشاد افزود: از این‌رو می‌توان از شبکه عصبی با توانایی یادگیری نگاشت‌های پیچیده از یک مجموعه مثال‌ها و طبیعت وقف‌پذیر، بهره برد که به خصوص در کنترل و شناسایی سیستم‌ها با انواع عدم قطعیت‌ها کارکرد موفقیت آمیزی داشته‌اند.
وی با بیان اینکه برای طراحی کنترلگر نیاز به شناخت کامل و دقیق ویژگی‌های سازه یعنی جرم، سختی و میرا کنندگی ذاتی آن است که امری امکان‌ناپذیر است، گفت: از آنجایی که هر روز بر ابعاد و پیچیدگی‌های سازه‌های عمرانی افزوده می‌شود، توجه همزمان به عوامل مختلف عدم قطعیت و اثر آنها بر سامانه‌های کنترلی امری ضروری است.
نادرپورشاد ادامه داد: ما موفق به طراحی سامانه کنترلی تطبیقی تحمل‌پذیر عیب حسگرها و میراگرها، مبتنی بر شبکه عصبی دینامیکی در سازه‌های بلند مرتبه شدیم.
دانش آموخته دکترای دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: همچنین تطبیقی بودن سامانه کنترلی طراحی‌شده این امکان را فراهم می‌آورد که بتوان به طور همزمان اثرات ناشناخته‌بودن ویژگی‌های سازه را نیز خنثی کرد.
وی گفت: در رساله حاضر برای طراحی سامانه کنترلی تحمل‌پذیر عیب همزمان در حسگرها و میراگرها، ابتدا با استفاده از ماتریس‌های تبدیل، سازه به دو زیر سازه تقسیم شده که هر کدام فقط متأثر از خرابی حسگر یا میراگر هستند و با طراحی یک مشاهده‌گر مبتنی بر شبکه عصبی دینامیکی عیب حسگرها و وضعیت سازه تخمین زده می‌شود.
نادرپورشاد اضافه کرد: در مرحله بعد، یک کنترلگر تطبیقی طراحی می‌شود که با قوانین تطبیق برگرفته‌شده از اثبات پایداری سامانه حلقه بسته بر عدم قطعیت و نامعلومی ویژگی‌های سازه غلبه می‌کند.
دانش آموخته دکترای دانشگاه صنعتی امیرکبیر با بیان اینکه در این کنترلگر نیز همانند مشاهده‌گر از شبکه عصبی برای تخمین و جبران همزمان عیب میراگرها بهره گرفته می شود، گفت: روش پیشنهادی روی یک سازه ۳ طبقه مقیاس‌شده آزمایشگاهی که تحت تحریک زلزله بوده و مجهز به میراگرهای مگنتورئولوژیکال (میراگری مخصوص روش کنترلی نیمه‌فعال) است، تحت سناریوهای مختلف عیب در حسگرها و میراگرها پیاده‌سازی شد.
به گفته این محقق، نتایج نشان می‌دهند که مشاهده‌گر طراحی‌شده نقص حسگرها را به سرعت تخمین می‌زند و کنترلگر مبتنی بر شبکه عصبی نقص میراگرها را تخمین‌زده و همزمان جبران می‌کند.
وی گفت: نتیجه این تحقیق همانند چراغی روشنگر برای مهندسان عمران و صنعت ساخت و ساز است که با روش کنترلی پیشنهادی و سامانه طراحی‌شده می‌توان رفتار سازه‌ها به خصوص سازه‌های مهمی چون بیمارستان و برج‌ها را با اعتمادپذیری بیشتر، در برابر تحریک زلزله کنترل کرد و مانع از آسیب و خرابی این سازه‌ها و مسدومیت و مرگ هزاران انسان شد.
نادرپورشاد اظهار کرد: طراحی این سامانه کنترلی سازه‌ها زمانی که عدم قطعیت در ویژگی‌های سازه، وقوع عیب همزمان در حسگرها و میراگرها، نویز در اندازه‌گیری‌های حسگرها و تحریک زلزله وجود دارد مورد استفاده قرار می گیرد.
گفتنی است: استاد راهنمای این پروژه تورج تقی‌خانی عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده است.
پایان پیام/
منبع: فارس
کلیدواژه: دانشگاه صنعتی امیرکبیر سازه دانش آموخته محقق مبتنی بر شبکه عصبی سیستم های کنترل ویژگی های سازه سامانه کنترلی تحریک زلزله روش کنترلی نیمه فعال عدم قطعیت سیستم ها سازه ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.farsnews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «فارس» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۸۳۷۹۲۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
ترکیه ناو هواپیمابر می‌سازد
به گزارش «تابناک» به نقل از ایرنا، در گزارش ناوال نیوز آمده است: در پی بازدید رجب طیب اردوغان رئیس جمهور ترکیه از دفتر طراحی پروژه نیروی دریایی ترکیه در ماه آوریل، برای نخستین بار از طرح این دفتر برای طراحی و ساخت این ناو هواپیمابر رونمایی شد.
بر اساس این گزارش، در طراحی این ناو هواپیمابر سه باند؛ دو باند برای برخاستن و یک باند برای فرود هواپیماها، در نظر گرفته شده است و طول آن ۲۸۵ متر، عرض آن ۷۲ متر و وزن آن هم ۶۰ هزار تن خواهد بود.
این گزارش می‌افزاید: دفتر طراحی پروژه نیروی دریایی ترکیه همچنین قصد دارد چهار توربین گازی ال‌ام-۲۵۰۰ را به عنوان پیشرانه اصلی این ناوهواپیمابر بر روی آن نصب کند.
در ادامه این گزارش آمده است: در مرحله اول ساخت این ناو هواپیمابر از فناوری استوبار (STOBAR) استفاده شده و هواپیماها بدون کمک منجنیق‌های نصب شده روی عرشه این ناو و تنها با استفاده از نیروی موتور خود به پرواز در خواهند آمد اما برنامه بلندمدت این پروژه شامل توسعه و نصب یک سیستم منجنیق روی عرشه این ناو هواپیمابر برای کمک به پرواز هواپیماها خواهد بود.
بر اساس این گزارش، طرح اولیه ساخت ناو هواپیمابر ترکیه، ظرفیت ۵۰ هواپیما را برای آن تعریف کرده است که ۲۰ فروند در عرشه ناو و ۳۰ فروند در آشیانه آن مستقر خواهند شد.
بنا بر این گزارش، از جمله این هواپیماها می‌توان به نسخه دریایی هواپیمای تهاجمی سبک هورجت، جنگنده‌های بدون سرنشین تای آنکا-۳، پهپادهای بیرقدار کیزیلما و پهپادهای بیرقدار تی‌بی-۳ اشاره کرد که با پیشرفت پروژه ممکن است ظرفیت حمل هواپیماها توسط این ناو هواپیمابر افزایش یابد.
بر اساس گزارش ناوال نیوز، این ناو هواپیمابر از یک سامانه موشک‌انداز ۳۲ سلولی و چهار سامانه سی‌آی‌دبلیواس (سامانه‌ای که از ترکیب رادارها، رایانه‌ها و توپ‌های دوار چند لول شلیک سریع برای رهگیری و انهدام موشک‌ها و گلوله‌های وارده تشکیل شده است) به عنوان قابلیت‌های دفاعی خود برخوردار خواهد بود.
خودکشی از رزیدنتها به پزشکان رسیده؛ چرا دکتر سمیرا آلسعیدی خودکشی کرد؟/ «خودکشی پزشکان بهمثابه یک انتحار اجتماعی است»