انواع روش های شناسایی آسیب سازه ای

انواع روش های شناسايی آسيب سازه ای

روش های شناسایی آسیب می توانند به دو گروه کلی یا جامع و محلی یا موضعی تقسیم شوند از جمله روش های موضعی می توان به روش های آوا شنودی ، سونوگرافی ، میدان مغناطیسی، جریان ادی، پرتو نگاری و میدان حرارتی اشاره کرد. روش اولیه (روش موضعی)، نیازمند شناخت موقعیت تقریبی خسارت پیش از بکار گیری آنها و نیز در دسترس بودن موقعیت خسارت مورد بررسی می باشند. از این رو،این روش ها تنها توانایی شناسایی آسیب در نزدیکی سطح سازه را دارند. برخی از این روش ها برای کاربرد های خاص بسیار موثر هستند. برای مثال روش جریان ادی برای شناسایی ترک در اتصالات جوشی بسیار موثر است.
این روش ها دارای محدودیت های متعددی در بررسی سازه های بزرگ و پیچیده هستند. اولا عمق نفوذ امواج محدود است، ثانیا مجاورت محل خرابی باید از پیش معلوم باشد و آن قسمت قابل دسترس باشد. بنابراین راه ساده ای برای تعیین وضعیت سلامت کلی سازه وجود ندارد.
برخی از روش ها فقط تغییر های سطحی و یا نزدیک به سطح را تشخیص می دهند و برخی دیگر قادر به آشکار سازی اثرات حجمی و دور از سطح می باشند. شانس آشکار سازی ترک و تغییر شکل های خطرناک بستگی به تعداد دوره ای نظارت دارد، بنابراین هزینه نگهداری پیشگیرانه از آسیب وارده به لحاظ اقتصادی نشدنی است. از لحاظ اقتصادی بازرسی چشمی تنها تکنیک موجود غیر مخرب، در گذشته دور بود. در این روش فقط ترک ها و حفره های سطحی و قابل رویت را می توان شناسایی کرد.
در اغلب سازه های مهندسی، اطلاعاتی از خسارت احتمالی پیش از بررسی آن در دسترس نمی باشد. به همین دلیل روش های دیگری مبتنی بر پاسخ سازه می باشند، به منظور تسهیل در بررسی سازه های پیچیده ارائه گردید. این روش ها را می توان به سه گروه استاتیکی،شبه استاتیکی و یا دینامیکی تقسیم کرد.
دو رکن اصلی این گونه روش ها اول تکنولوژی سنسور و دوم روش تحلیل و تفسیر سیگنال ها است. امروزه تکنولوژی سنسور ها پیشرفت بسیاری کرده است و بسیاری از آنها مانند شتاب سنج ها ، فیبر نوری ، پیزوالکتریک در پایش سلامت سازه ها به کار گرفته شده اند. از طرف دیگر، تحقیقات گسترده ای نیز جهت ارائه ی روش هایی جهت تفسیر داده های سنسورها برای استخراج خصوصیات سازه در حال انجام است. در طول زمان تکنیک های پیچیده ای برای آشکار سازی اثرات سطح در اندازه ی میکروسکوپیک و با عمق بیشتر توسعه پیدا کرده اند.
یکی از این روش ها بازرسی رادیو گرافیک می باشد. این روش ها معمولا از لحاظ عملی بسیار گران تر بوده و دقت آن تابعی از هندسه و آسیب و جهت گیری باریکه ی اشعه x می باشد. به این دلیل بازرسی رادیو گرافیک کمتر از نوع آشکار سازی سطحی و چشمی موثر است.
امروزه روش ها ی مبتنی بر ویژگی های ارتعاشی سازه (دینامیکی) بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. ایده اصلی این روش ها بر این فرض استوار است که پارامتر های مودال (فرکانس و شکل مودی) تابعی از خواص فیزیکی سازه (جرم،سختی و میرایی) می باشند. در ادامه به بررسی انواع روش های مبتنی بر پاسخ دینامیکی سازه پرداخته می شود.