بهینه‌سازی مکان سنسورها در صفحه ارتعاشی با معیارهای مودال و اطلاعات سازه
کد مقاله : 1091-ISME2026
نویسندگان
سینا بهزادیان *1، سید مرتضی همایون صادقی2، میر محمد اتفاق2
1خیر
2عضو هیئت علمی دانشگاه تبریز
چکیده مقاله
تعیین آرایش بهینه سنسورها در سازه‌های صفحه‌ای نقش اساسی در افزایش دقت شناسایی مودال دارد و انتخاب نادرست مکان سنسورها می‌تواند موجب کاهش تفکیک‌پذیری مودها و خطا در مدل‌سازی ارتعاشی شود. در این پژوهش، مسئله بهینه‌سازی مکان سنسورها برای یک صفحه مستطیلی گیردار با هدف ارتقای کیفیت شناسایی مودال بررسی شده است. در این راستا، دو معیار شاخص همبستگی یا تطابق مودال (مک) و ماتریس اطلاعات فیشر به‌عنوان توابع هدف مورد استفاده قرار گرفته‌اند. برای حل مسئله، سه روش فراابتکاری شامل الگوریتم ژنتیک‌ ، بهینه‌سازی تجمع ذرات و رقابت استعماری به‌کار گرفته شده است که استفاده از روش رقابت استعماری در این حوزه برای نخستین‌بار گزارش می‌شود و از نوآوری‌های تحقیق حاضر است. مدل‌سازی صفحه و استخراج مودهای طبیعی با بهره‌گیری از روش اجزای محدود در یک نرم‌افزار تحلیل سازه‌ای انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد شاخص همبستگی مودال چیدمان سنسورها را به‌گونه‌ای تعیین می‌کند که تفکیک‌پذیری مودال به‌طور معناداری بهبود می‌یابد، درحالی‌که معیار اطلاعات فیشر گرایش به تمرکز سنسورها در نواحی مرزی داشته و کارایی کمتری در بازشناسی مودال ارائه می‌کند. مقایسه الگوریتم‌ها نیز نشان می‌دهد رقابت استعماری و الگوریتم ژنتیک همگرایی پایدارتر و عملکرد قابل‌اطمینان‌تری نسبت به بهینه‌سازی تجمع ذرات دارند. اعتبار نتایج با مقایسه چیدمان‌های به‌دست‌آمده با الگوهای مرجع ارزیابی و تأیید شده است.
کلیدواژه ها
انتخاب مکان سنسور ، شاخص همبستگی مودال ، ماتریس اطلاعات فیشر، صفحه ارتعاشی، الگوریتم رقابت استعماری
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی