بررسی تاثیر گام فرکانسی بر میرایی مودی شناسایی‌شده در یک شبکه دولایه

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

2 گروه مهندسی عمران، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران.

3 دانشیار دانشگاه صنعتی بابل

چکیده

دو خطای اریبی و تصادفی در برآورد میرایی سازه‌ها از طریق روش‌های حوزه فرکانس حائز اهمیت هستند. انتخاب گام فرکانسی مناسب می‌تواند به کاهش این خطاها بیانجامد. در این تحقیق، گام فرکانسی که کمترین خطای اریبی و تصادفی را برای تعیبن میرایی مودی به دست می‌دهد، تعیین شده است. بدین منظور، میرایی 6 مود اول یک شبکه دولایه ساخته شده با سیستم پیونده گویسان از طریق روش‌های شناسایی خروجی-تنهای تجزیه در حوزه فرکانس ارتقاءیافته (EFDD) و تجزیه در حوزه فرکانس با برازش منحنی (CFDD) و با گام‌های فرکانسی مختلف برآورد گردید. مقادیر میرایی بدست‌آمده از این روش‌ها با روش شناسایی ورودی-خروجی حوزه زمان ابراهیم(ITD)، به عنوان میرایی مبنا مقایسه گردید. نتایج میرایی‌های بدست‌آمده از روش‌های حوزه فرکانس EFDD و CFDD نشان داد که میان میرایی و گام فرکانسی در هر مود، رابطه تقریبا خطی برقرار است. روش‌های حوزه فرکانس در گام فرکانسی 0625/0 هرتز در اکثر مودها کمترین اختلاف نسبی را با میرایی مبنا به میزان صفر تا 43/21% نشان دادند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of the frequency spacing on modal damping estimation of a double-layer grid

نویسندگان [English]

  • Sajjad Salehi 1
  • Seyedamin Mostafavian 2
  • Mohammad Reza Davoodi 3
1 Faculty of civil engineering, Babol Noshirvani university of technology
2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Payame Noor University (PNU), Tehran, Iran
3 Associate Professor, Faculty of Civil Engineering, Babol Noshirvani University of Technology.
چکیده [English]

Although natural frequencies and mode shapes can be accurately measured by dynamic tests, error bounds in values of damping estimation can be large. Since damping strongly influences the design and control of structures, efforts are made to find the damping that has the least error. The random and bias errors are the two important types of error in damping estimation of structures via frequency domain methods. These errors can be reduced by choosing appropriate frequency spacing. In this study, the frequency spacing leading to the least bias and random errors for estimation of modal damping is determined. The complexity of the damping phenomenon on the one hand and complexity of the structural behavior of a double layer grid, on the other hand, led to this study. For this purpose, a double layer grid constructed from ball joint system was tested. the modal damping ratios related to the first 6 modes of a double layer grid with the ball jointed system were identified for different frequency spacing via two output only modal identification techniques; namely enhanced frequency domain decomposition (EFDD), curve fit frequency domain decomposition (CFDD). The modal damping ratio estimations identified through the two methods were then compared with the results of the input output identification method of Ibrahim time domain (ITD) as the reference value. The results showed that there is an almost linear relationship between the modal damping ratio estimations and the frequency spacing in each mode. At the frequency spacing of 0.0625 Hz, the modal damping ratios obtained from the output only methods showed the least difference (between 0 to 21.43%) with the reference values. At this frequency spacing, the root mean square deviation of modal damping estimations between enhanced frequency domain decomposition (EFDD) and curve-fit frequency domain decomposition (CFDD) with the corresponding reference values was 0.02.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Double-layer grid
  • damping
  • Output-only identification methods
  • frequency spacing
  • frequency-domain methods