Skip to main content
SUPERVISOR
Bijan Boroomand,Bashir Movahedianattar
بیژن برومندقهنویه (استاد راهنما) بشیر موحدیان عطار (استاد مشاور)
 
STUDENT
Asefeh Hosseini Balam
آصفه حسینی بالام

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Identification of dynamic loads acting on bar using exponential basis functions
.... In this thesis, an appropriate method is developed to solve inverse problems defined as identification of dynamic loads on an elastic bar. Inverse problems are those in which some required data such as initial time conditions, boundary conditions, and the solution domain shape are not available at first. The solution of such problems would be determined by employing a set of alternative data inside the domain. In this study, the location and time of dynamic load exerted to a certain bar are estimated by using displacement values which are available for a set of points in the time domain. This is performed by employing least squares method and a step-by-step time-weighted residual method. In this approach, indefinite Load is determined by using the system transformation matrix which is constructed by step-by-step time-weighted residual method. In addition, an adaptive technique is used for improving the accuracy of recovery load and reducing the computational cost. The key point of this solution is utilizing the step-by-step time-weighted residual method in which the main idea is employing pre-integration equations through equilibrium equation. In this method, the equilibrium equation and also the initial conditions and boundary conditions are satisfied by time-weighted residual method at the end of each time step. While no mesh is required for the discretization of the solution domain, one of the important advantages of this method is that it allows for recording the time marching data on the exponential bases’ coefficients; this means that during the solution process these coefficients are modified. In this study, the conventional finite element and Newmark methods are also used to solve different inverse problems and their results are compared with those of the proposed method. To give a good insight to the pros and cons of the method, compared to the finite element method, bars under dynamic loads have been considered as the inverse problems solved. Key words : Inverse Problems, Dynamic Loading Identification, Step-by-Step Time-Weighted Residual Solution, Meshless Method, Exponential Basis Functions, Standard Finite Element Method.
در این پایان‌نامه، روشی مناسب برای حل مسئله‌ی معکوس شناسایی بارگذاری دینامیکی میله توسعه داده شده است. مسائل معکوس مسائلی هستند که در آن‌ها برخی از اطلاعات لازم شامل شرایط اولیه در زمان، شرایط مرزی و شکل دامنه حل از ابتدا برای حل معادله دیفرانسیل وجود ندارد؛ در این حالت جواب مسئله با استفاده از اطلاعات جایگزین درون دامنه تعیین می‌شود. لذا در این پژوهش سعی شده است که با در دست داشتن مقادیر جابه‌جایی یک سری از نقاط درون دامنه یک میله در حوزه زمان، مکان و زمان نیروی دینامیکی وارد به آن با استفاده از روش حداقل مربعات در کنار روش گام به گام باقی‌مانده وزنی زمانی تخمین زده شود. برای این کار، با استفاده از روش‌ گام به گام باقی‌مانده وزنی زمانی، ماتریس تبدیل سیستم تشکیل می‌شود و در ادامه با به‌کارگیری روش حداقل مربعات و در دست داشتن پاسخ میله در برابر بار مجهول، تاریخچه زمانی نیرو و مکان اعمالی آن تعیین می‌شود. در این تحقیق هم‌چنین با استفاده از یک تکنیک تطبیقی، دقت نیروی بازیابی شده افزایش و هزینه محاسباتی کاهش داده می‌شود. نکته کلیدی این راه حل استفاده از روش گام به گام باقی‌مانده وزنی زمانی است که ایده اصلی در این روش، استفاده از روابط پیش­انتگرال­گیری در کنار معادلات تعادل است. در این روش معادله تعادل با استفاده از روش باقی­مانده وزنی زمانی ارضاء می­شود؛ هم‌چنین شرایط اولیه به صورت دقیق و شرایط مرزی نیز بر روی مرز مسئله و در انتهای هر گام زمانی ارضاء می­شوند. امتیاز مهم این روش، ذخیره‌سازی اطلاعات هر مرحله بر روی ضرایب پایه‌های نمایی است به گونه‌ای که پیش‌روی حل در زمان، بدون نیاز به شبکه‌بندی دامنه حل و تنها با اصلاح این ضرایب انجام می‌شود. در این تحقیق برای مقایسه بهتر روش پیشنهادی، هم‌زمان از روش‌های متداول اجزاء محدود و نیومارک نیز برای حل مسائل متنوع استفاده می‌شود. در این راستا در روش حل به ‌جای استفاده از روش‌ گام به گام باقی‌مانده وزنی زمانی، از روش اجزاء محدود و نیومارک برای محاسبه ماتریس تبدیل سیستم استفاده می‌شود؛ بنابراین با این مقایسه در هر بخش نقاط قوت و ضعف روش‌ پیشنهادی به خوبی نشان داده می‌شود. کلمات کلیدی مسئله‌ی معکوس، شناسایی بارگذاری دینامیکی میله، روش گام به گام باقی‌مانده وزنی زمانی، روش بدون شبکه، توابع پایه نمایی و روش المان محدود معمولی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی