Skip to main content
SUPERVISOR
شریفه شاهی (استاد مشاور) مسعود عمومی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad javad Feiz khosravi
محمدجواد فیض خسروی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Structural Health Monitoring using Fiber Bragg Grating Sensors
Structural health monitoring is a method of collecting information about the condition of structures, so that the structure can be used in a reliable and accurate manner. With such information about the condition of the structure, the initial failures can be anticipated to be overcome. This method includes a wide range of techniques based on fiber optic sensors to prevent failures and implement a maintenance system in face of them. Structural deterioration over time is inevitable; furthermore, because of different physical loads applied to the structure, the growth of cracks and fractures in the structures, make engineering structures, such as bridges, buildings, tunnels, dams, airplanes, ships, etc., need to take care and repair. Structural health monitoring systems are the most important tools to assess and ensure the health of the different buildings. In recent years, much research has been applied to the design and development of structural health monitoring systems to identify the damage of civil and mechanical structures. With the rapid advancement of science in the field of photonics and optics, a new sample of fiber optic sensors was considered. Fiber Bragg grating sensors are examples of this important achievement. Based on alternating refractive index of the core of an optical fiber, which changes due to ultraviolet radiation, the gratings are built. The structural health monitoring system are one of the important fields of fiber Bragg gratings applications. The application of this type of fiber is to determine some parameters, such as vibration, temperature, and pressure in the structural components. Using this technology, will allow instantaneously investigation of vulnerable structures such as bridges, dams and buildings, which are vulnerable, and damage survey and monitoring of their components is difficult. In this thesis, with the help of mathematical equations analysis to the study of fiber Bragg grating sensors, in some variety of approaches on structural health monitoring is desired. Sensing process, using fiber Bragg gratings, in structural health monitoring of bridges, as the selected structure, is simulated and the factors affecting these systems are also examined. Keywords: fiber Bragg grating, fiber optical sensors, structural health monitoring, Bragg wavelength.
پایش سلامت سازه روشی نوین در ارتباط با جمع آوری اطلاعات درباره وضعیت سازه ها است تا بتوان از سازه مورد نظر به روش مطمئن و صحیحی استفاده کرد. با کسب چنین اطلاعاتی در ارتباط با وضعیت یک سازه می توان خرابی های اولیه را پیش بینی و مرتفع کرد. این روش بازه گسترده ای از فنون را با استفاده از حسگرهای فیبر نوری برای جلوگیری از خرابی و پیاده سازی یک سیستم نگهداری و تعمیر در هنگام مواجهه با خرابی ها شامل می شود. فرسودگی سازه ها بر اثر مرور زمان، اجتناب ناپذیر است و همچنین رشد ترک ها و شکستگی ها در سازه بر اثر بارهای فیزیکی که به سازه های مختلف اعمال می شود، باعث می شود که سازه های مهندسی از جمله پل ها، ساختمان ها، تونل ها، سدها، هواپیماها، کشتی ها و... احتیاج به مراقبت و تعمیر پیدا کنند. سیستم های پایش سلامت سازه از جمله مهمترین وسیله ها برای ارزیابی و تضمین سلامت ساختمان های مختلف می باشند. در سال های اخیر تحقیقات زیادی برروی طراحی و توسعه ی کاربردی سامانه های پایش سلامت سازه به منظور شناسایی آسیب در سازه های عمرانی و مکانیکی صورت گرفته است. با پیشرفت سریع علم در زمینه ی فوتونیک و اپتیک نمونه ی جدیدی از حسگرهای فیبرنوری مورد توجه قرار گرفتند. حسگرهای توری براگ فیبری نمونه ای از این دستاورد مهم بودند. این توری ها با ایجاد تغییرات متناوب ضریب شکست در هسته فیبرنوری بر اثر تابش نور فرابنفش ساخته می شوند. یکی از کاربردهای مهم توری براگ فیبری استفاده در سیستم های پایش سلامت سازه است. استفاده از این نوع فیبر در اجزای سازه ها برای بررسی پارامترهای کرنش، دما و فشار می باشد. سازه هایی مانند پل ها، سدها و ساختمان ها که تحت آسیب های زیاد هستند و امکان بررسی آسیب ها و نظارت بر اجزای آن ها سخت است، با استفاده از این فناوری امکان بررسی مداوم و لحظه ای می یابند. در این پایان نامه به کمک تحلیل روابط ریاضی به بررسی و مطالعه حسگرهای توری براگ فیبری در برخی روش های پایش سلامت سازه مورد نظر پرداخته می شود. فرآیند حسگری با استفاده از توری براگ فیبری در پایش سلامت سازه پل، به عنوان سازه انتخابی، شبیه سازی و عوامل مؤثر بر این نوع سیستم ها نیز بررسی می گردد. کلمات کلیدی: پایش سلامت سازه، توری براگ فیبری، حسگرهای فیبرنوری، طول موج براگ.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی