Tabakalı kompozit kirişlerde titreşim verileri yardımıyla optimizasyon tabanlı hasar tespiti

Tabakalı kompozit kirişlerin yapısal taşıyıcı elemanlar olarak mühendislik uygulamalarının giderek artması, bu tür malzemelerin karmaşık hasar mekanizmalarını anlamayı ve zamanında hasar tespiti için güvenilir ve uygulanması kolay yöntemlerin geliştirilmesini gerekli kılmaktadır. Bu bağlamda, titreşim verilerine dayalı hasar tespit yöntemlerinin güçlü hesaplama algoritmalarıyla birlikte bu tür malzemelerde kullanılması uygulama kolaylığı sebebiyle son derece iyi bir seçenek olarak karşımıza çıkmaktadır. Konuya yönelik araştırmaların yakın zamanda hız kazandığı; endüstriyel ve bilimsel alanda ilgi çektiği görülmektedir. Bununla beraber, titreşim verilerine dayalı hasar tespitinde optimizasyon yöntemlerinin kompozitlerdeki uygulamalarının sayısı hala sınırlıdır. Tez kapsamında, optimizasyona dayalı sonlu eleman model güncelleme ile tabakalı kompozit kirişlerde hasar tespit probleminin çözümü için bir yöntem önerilmektedir. Sayısal modelleme için Poisson etkisinin yanı sıra uzama-eğilme, eğilme-burulma ve uzama-burulma etkileşimlerini hesaba katabilen 13 serbestlik dereceli kiriş sonlu eleman modeli geliştirilmiştir. Hasar, modelde rijitlik kaybı olarak tanımlanmıştır. Çözümde titreşim karakteristiklerine dayalı üç farklı amaç fonksiyonu kullanılmıştır. Çeşitli hasar senaryoları için farklı sınır koşulları ve tabaka dizilimlerine sahip kompozit kirişlerde yöntemin sayısal ve deneysel doğrulaması yapılmış ve etkinliği irdelenmiştir.