تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,486,235 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,213,414 |
پیش بینی عمر مفید اعضای سکوی فراساحل با الگوریتم جنگل تصادفی | ||
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز | ||
مقاله 7، دوره 54.2، شماره 115، شهریور 1403، صفحه 85-95 اصل مقاله (1.77 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/ceej.2023.56024.2244 | ||
نویسندگان | ||
تورج تقی خانی* 1؛ محمدنبی نظری قلاتی2 | ||
1گروه زلزله، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر | ||
2گروه آب، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر | ||
چکیده | ||
پایداری و سلامت سکوهای دریایی به دلایل مسائل زیست محیطی، هزینه نصب زیاد و ارزشمندی این نوع سازه ها در وضعیت اقتصاد کشور، حائز اهمیت میباشد. مهمترین خرابی های سازه های دریایی از نوع خستگی و خوردگی میباشند، پایش و بازرسی این سازه ها در درازمدت برای تشخیص و شناسایی چنین خرابی هایی به همراه پیش بینی عمر مفید اعضای سازه برای مدیریت سکوها، امری لازم و ضروری میباشد. در این مقاله به بررسی روشی هوشمند برای پیش بینی عمر مفید اعضا در سکوهای دریایی به کمک روش یادگیری ماشین پرداخته می شود. به این منظور سکویی واقعی درمحیط خلیج فارس در نرم افزار SACS مدل سازی شده و با ایجاد سناریوهای مختلف خرابی در آن با استفاده ازنتایج آنالیز خستگی طیفی در نرم فزار SACS، به پیش بینی عمر مفید اعضای سازه به کمک الگوریتم های یادگیری ماشین پرداخته می شود و رویکردهای مدیریتی با توجه به آنالیزهای صورت گرفته ارائه می گردد. نتایج ارزیابی الگوریتم به کارگرفته شده بر روی 20 درصد از نمونه هایی که آموزش داده نشده بودند نشان می دهد که دقت این الگوریتم در تخمین عمر مفید خستگی اعضای حساس معادل 94 درصد می باشد. | ||
کلیدواژهها | ||
عمر مفید؛ پایش سلامت؛ سازههای فراساحل؛ جنگل تصادفی؛ تحلیل طیفی خستگی | ||
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
مراجع | ||
حبیب زاده ا، غفارزاده ح، "تشخیص خرابی سازه با استفاده از بسته موجک و الگوریتم جنگل تصادفی در سازه آزمایش شده در مرکز تحقیقات لرزه ای دانشگاه بریتیش"، فصلنامه پژوهش های زیرساخت های عمرانی، 1396، 3 (2).
خوشدل س، "آموزش کاربردی نرم افزار SACS و آنالیز و طراحی سکوهای دریایی"، چاپ اول، انتشارات الیاس، 1390.
طاهری ع، فطرتی ع، "تحلیل خستگی قطعی یک سکوی پایه ثابت جکت موجود در خلیج فارس و استفاده از رینگ های سخت کننده برای افزایش عمر اتصالات"، هفتمین همایش بین المللی صنایع فراساحل، 1396.
عسگریان ب، کوزه گر پ، "بررسی اثر انعطاف پذیری اتصال در ارزیابی خستگی در سکوهای ثابت فلزی دریایی"، نشریه سازه و فولاد، 1390، سال پنجم (10). Abd Alhusein TA, Kadim JA, “Fatigue Analysis of fixed jacket platform using FEM”, International Journal of Scientific & Engineering Research, 2020, 11, 2229-5518. Aeran A, Siriwardane SC, Mikkelsen O, Langen I, “A new nonlinear fatigue damage model based only on SN curve parameters”, International Journal of Fatigue, 2017, 103, 327-341. https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2017.06.017 Ali L, Khan S, Bashmal S, Iqbal N, Dai W, Bai Y, “Fatigue crack monitoring of T-type joints in steel offshore oil and gas jacket platform”, Sensors, 2021, 21 (9), 3294. https://doi.org/10.3390/s21093294 Amirafshari P, Brenan F, Kolios A, “A fracture mechanics framework for optimising design and inspection of offshore Wind Turbine support structures against fatigue failure”, Wind Energy Science, 2020, 10.5194/wes-2020-65. https://doi.org/10.5194/wes-6-677-2021 API-recommended Practice 2A-WSD, twenty-first ed., 2000. RP 2A-WSD. Avendano-Valencia LD, Abdallah I, Chatzi E, “Virtual fatigue diagnostics of wake-affected wind turbine via Gaussian Process Regression”, Renewable Energy, 2021, 170. 10.1016/j.renene.2021.02.003. https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.02.003 Barltrop ND, Adams AJ, “Dynamics of fixed marine structures”, (Vol. 91). Butterworth-Heinemann, 2013. Bhowmik S, “Life extension of offshore structure using machine learning”, In Offshore Technology ConferenceBrasil.OnePetro,2019. https://doi.org/10.4043/29759-MS Correia JA, Correia M, Holm M, Ekeborg J, Lesiuk G, Castro JM, Calçada R, “Evaluation of fatigue design curves for a double-side welded connection used in offshore applications”, In Pressure Vessels and Piping Conference, 2018, 51678, p. V06AT06A028. https://doi.org/10.1115/PVP2018-85156 Ehsani M, Moghadas Nejad F, Hajikarimi P, “Developing an optimized faulting prediction model in Jointed Plain Concrete Pavement using artificial neural networks and random forest methods”, International Journal of Pavement Engineering, 2022, 1-16. https://doi.org/10.1080/10298436.2022.2057975 Gan L, Wu H, Zhong Z, “Fatigue life prediction considering mean stress effect based on random forests and kernel extreme learning machine”, International Journal of Fatigue, 2022, 158, 106761. https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2022.106761 Gandhi P, Murthy DR, Raghava G, Rao AM, “Fatigue crack growth in stiffened steel tubular joints in seawater environment”, Engineering Structures, 2000, 22 (10), 1390-1401. https://doi.org/10.1016/S0141-0296(99)00080-2 He Z, Wen X, Liu H, Du J, “A comparative study of artificial neural network, adaptive neuro fuzzy inference system and support vector machine for forecasting river flow in the semiarid mountain region”, Journal of Hydrology, 2014, 509, 79-386. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.11.054 Ibrion M, Paltrinieri N, Nejad A, “Learning from Failures: Accidents of Marine Structures on Norwegian Continental Shelf over 40 Years Time Period”, Engineering Failure Analysis, 2020. 111-104487. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2020.104487 Kim B, Kim C, Ha SH, “Multiple Damage Detection of an Offshore Helideck through the Two-Step Artificial Neural Network Based on the Limited Mode Shape Data”, 2021, Sensors, 21 (21), 7357. https://doi.org/10.3390/s21217357 Li Y, Wang S, Zhang M, Zheng C, “An improved modal strain energy method for damage detection in offshore platform structures”, Journal of Marine Science and Application, 2016, 15 (2), 182-192. https://doi.org/10.1007/s11804-016-1350-1 Mansouri Nejad N, Beheshti Aval SB, Maldar M, Asgarian B, “A damage detection procedure using two major signal processing techniques with the artificial neural network on a scaled jacket offshore platform”, Advances in Structural Engineering, 2021, 24 (8), 1655-1667. https://doi.org/10.1177/13694332209816 Rahgozar R, Bitaraf M, “A summary evaluation of output-only damage-sensitive features for structural health monitoring of offshore platforms subjected to ambient loads”, Ocean Engineering, 2022, 266, 112892. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2022.112892 Ramachandra M, D.S., Madhava Rao AG, Santhakumar AR, “Corrosion fatigue of stiffened offshore steel tubular joints”, Journal of Structural Engineering, 1994, 120 (7), 1991-2010. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1994)120:7(1991) Rezaei R, Fromme P, Duffour P, “Fatigue life sensitivity of monopile-supported offshore wind turbines to damping”, Renewable Energy, 2018, 123, 450-459. https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.02.086 Santos F, Noppe N, Weijtjens W, Devriendt C, “Data-driven farm-wide fatigue estimation on jacket-foundation OWTs for multiple SHM setups”, Wind Energy Science, 2022, 7 (1), 299-321. https://doi.org/10.5194/wes-7-299-2022 Shabakhty N, Haselibozchaloee D, Correia JA, “Investigation on fatigue damage calibration factors in offshore structures”, In Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Maritime Engineering, September 2021, 174 (3), 65-80. https://doi.org/10.1680/jmaen.2020.17 SPD13 Structural Design Basis, Pars Oil and Gas Company, 2011. South Pars Gas Field Development (Phase 13). Torres MA, Ruiz SE, “Structural reliability evaluation considering capacity degradation over time”, Engineering Structures, 2007, 29 (9), 2183-2192. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2006.11.014 Wang S, Liu F, Zhang M, “Modal strain energy based structural damage localization for offshore platform using simulated and measured data”, Journal of Ocean University of China, 2014, 13, 397-406. https://doi.org/10.1007/s11802-014-2028-4 Wöhler A, “Bericht über die Versuche, welche auf der Königl. Niederschlesisch-Märkischen Eisenbahn mit Apparaten zum Messen der Biegung und Verdrehung von Eisenbahnwagen-Achsen während der Fahrt”, Angestellt Wurden. Zeitschrift für Bauwesen, 1858, 8, 642-652. Yeter B, Garbatov Y, Soares CG, “Evaluation of fatigue damage model predictions for fixed offshore wind turbine support structures”, International Journal of Fatigue, 2016, 87, 71-80. https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2016.01.007 Zhang Z, Sun C, Jahangiri V, “Structural damage identification of offshore wind turbines: A two‐step strategy via FE model updating”, Structural Control and Health Monitoring, 2022, 29 (2), e2872. https://doi.org/10.1002/stc.2872 | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 236 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 208 |