Μοντέλα μηχανικής μάθησης για παρακολούθηση της δομικής ακεραιότητας λεπτότοιχων πλακών χρησιμοποιώντας δεδομένα κυματικής διάδοσης

Loading...
Thumbnail Image

Date

2023-06-12

Authors

Φραγκάκη, Καλλιόπη

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Abstract

Η παρακολούθηση της δομικής ακεραιότητας των κατασκευών (Structural Health Monitoring) αποτελεί μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδο προσδιορισμού της ακεραιότητας μιας οποιασδήποτε κατασκευής με σκοπό την βελτιστοποίηση της λειτουργίας της. Η παρακολούθηση της κατασκευής είναι εφικτή μέσω της συλλογής δεδομένων από αισθητήρες που έχουν τοποθετηθεί στρατηγικά κατά μήκος της. Στην συνέχεια απαιτείται η κατάλληλη επεξεργασία αυτών των δεδομένων για την εξαγωγή συμπερασμάτων για την κατάσταση της κατασκευής έχοντας πολλές φορές σαν σημείο αναφοράς την υγιή κατάσταση αυτής πριν τεθεί σε λειτουργία. Οι εφαρμογές είναι πολυπληθείς ενώ η μέθοδος έχει αποκτήσει ταχύτατη δημοφιλία με την πάροδο των τελευταίων χρόνων στους επιστημονικούς κύκλους. Οι μέθοδοι εξαγωγής των απαραίτητων δεδομένων που θα κρίνουν την δομική κατάσταση της κατασκεύης ποκίλλουν όπως και οι μέθοδοι επεξεργασίας των δεδομένων αυτών. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η αξιοποίηση της τεχνικής καθοδηγούμενων κυμάτων (guided waves) χρησιμοποιώντας πιεζοηλεκτρικούς αισθητήρες σε μία πλάκα που λειτουργεί ως αντικείμενο έρευνας για τον προσδιορισμό οπών που έχουν δημιουργηθεί επί της πλάκας αυτής. Πιο συγκεκριμένα, οι πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες λειτουργούν εναλλάξ ως συσκευές μετάδοσης των κυμάτων αλλά και αποδέκτες των διαδιδόμενων κυμάτων ενώ οι οπές που δημιουργούνται μεταβάλλονται ως προς την διάμετρο και την θέση τους στην πλάκα προς εξέταση. Το πρόβλημα αυτό μπορεί συνοπτικά να παρουσιαστεί σαν ένα πρόβλημα προσδιορισμού βλάβης ή damage detection όπως συναντάται συχνά στην βιβλιογραφία. Η επίλυση ενός τέτοιου προβλήματος μπορεί να γίνει είτε αξιοποιώντας τους φυσικούς νόμους που διέπουν την δομική συμπεριφορά της κατασκευής (physics-based) είτε χρησιμοποιώντας μοναδικό γνώμονα τα δεδομένα (data-driven). Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται μια προσέγγιση με βάση τα δεδομενα χρησιμοποιώντας μεθόδους μηχανικής μάθησης.

Description

Keywords

Μηχανική μάθηση, Παρακολούθηση δομικής ακεραιότητας, Ανίχνευση βλάβης, Κατευθυνόμενα κύματα

Citation