Xác định vùng hư hỏng trên kết cấu dạng bản sử dụng độ cong dạng dao động theo hai phương và mạng nơ ron tích chập

Abstract

Bài báo này đề xuất phương pháp xác định vị trí vùng hư hỏng trong kết cấu dạng bản sử dụng các phương pháp xác định hư hỏng dựa vào dao động kết hợp với mạng nơ ron tích chập. Trong bài báo này, độ cong dạng dao động theo hai phương nhịp bản sẽ được tính toán dựa vào dạng dao động riêng. Dạng dao động riêng của kết cấu dạng bản được tìm thấy dựa vào các đầu đo dao động gắn theo hai phương chiều rộng và chiều dài bản. Một mô hình cầu bản bằng vật liệu bê tông chất lượng cao (UHPC) được xây dựng trong phòng thí nghiệm. Dạng dao động của mô hình được tìm ra bằng cách sử dụng 15 đầu đo gia tốc và 5 sơ đồ đo. Sau đó, mô hình cầu bản sau được mô hình số hóa và hư hỏng được giả thiết tại 15 vùng. Các kịch bản hư hỏng được tạo ra bằng cách giảm độ cứng của vùng hư hỏng giả thiết từ 1% đến 60%. Các số liệu thu được từ các kịch bản hư hỏng được sử dụng làm dữ liệu đầu vào để huấn luyện và kiểm tra mạng nơ ron tích chập (CNN) với tỷ lệ lần lượt là 70% và 30%. Kết quả cho thấy rằng sau khi huấn luyện, mạng CNN có thể tự động xác định vùng hư hỏng trên kết cấu dựa vào hình ảnh độ cong của dạng dao động. Phương pháp đề xuất có độ chính xác cao và có khả năng áp dụng trong thực tế đối với các kết cấu dạng bản.