I. Giới thiệu và mục tiêu nghiên cứu
Luận văn Thạc sĩ này tập trung vào việc xác định hư hỏng kết cấu dàn bằng cách sử dụng giải thuật Cuckoo Search (CS) và thông tin dao động. Mục tiêu chính là phát triển một phương pháp hiệu quả để chẩn đoán hư hỏng trong các kết cấu dàn, đặc biệt là trong lĩnh vực kỹ thuật xây dựng. Luận văn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc phát hiện sớm các hư hỏng để đảm bảo an toàn và giảm thiểu thiệt hại về tài sản và con người.
1.1. Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Kết cấu dàn là một trong những hệ thống phổ biến trong xây dựng dân dụng và công nghiệp, được sử dụng trong các công trình như cầu, mái vòm, và tháp truyền tải điện. Tuy nhiên, các hư hỏng trong kết cấu dàn có thể xảy ra do nhiều nguyên nhân như khuyết tật vật liệu, thiên tai, hoặc quá trình sử dụng lâu dài. Việc phát hiện và đánh giá các hư hỏng này là một thách thức lớn trong ngành xây dựng.
1.2. Mục tiêu cụ thể
Luận văn nhằm mục tiêu phát triển một phương pháp hai giai đoạn để xác định vị trí và mức độ hư hỏng trong kết cấu dàn. Giai đoạn đầu sử dụng phương pháp năng lượng biến dạng để xác định vị trí hư hỏng, trong khi giai đoạn thứ hai áp dụng giải thuật Cuckoo Search (CS) để tối ưu hóa việc đánh giá mức độ hư hỏng.
II. Phương pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để mô phỏng và phân tích kết cấu dàn. Phương pháp này được kết hợp với giải thuật Cuckoo Search (CS), một thuật toán tối ưu hóa dựa trên hành vi của loài chim Cuckoo, để giải quyết bài toán xác định hư hỏng. Phương pháp này được đánh giá qua các ví dụ số với các kết cấu dàn phẳng và không gian.
2.1. Phương pháp phần tử hữu hạn
Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) được sử dụng để mô hình hóa kết cấu dàn. Phương pháp này cho phép phân tích chi tiết các đặc tính động học của kết cấu, bao gồm tần số dao động và dạng dao động, từ đó xác định các thay đổi do hư hỏng gây ra.
2.2. Giải thuật Cuckoo Search CS
Giải thuật Cuckoo Search (CS) được áp dụng để tối ưu hóa việc xác định mức độ hư hỏng. Thuật toán này dựa trên hành vi tìm kiếm thức ăn của loài chim Cuckoo, được sử dụng để tìm kiếm các giá trị tối ưu trong bài toán đánh giá hư hỏng kết cấu.
III. Kết quả và đánh giá
Luận văn đã thực hiện các ví dụ số để kiểm chứng hiệu quả của phương pháp đề xuất. Các kết quả cho thấy phương pháp hai giai đoạn sử dụng phương pháp năng lượng biến dạng và giải thuật Cuckoo Search (CS) có khả năng xác định chính xác vị trí và mức độ hư hỏng trong kết cấu dàn, ngay cả trong điều kiện có nhiễu.
3.1. Xác định vị trí hư hỏng
Phương pháp năng lượng biến dạng được sử dụng để xác định vị trí hư hỏng trong kết cấu dàn. Kết quả cho thấy phương pháp này có độ chính xác cao, đặc biệt khi kết hợp với các dạng dao động khác nhau.
3.2. Đánh giá mức độ hư hỏng
Giải thuật Cuckoo Search (CS) được sử dụng để đánh giá mức độ hư hỏng. Kết quả cho thấy thuật toán này có khả năng hội tụ nhanh và đưa ra các giá trị tối ưu chính xác, ngay cả trong điều kiện có nhiễu.
IV. Kết luận và hướng phát triển
Luận văn đã chứng minh hiệu quả của phương pháp hai giai đoạn trong việc xác định hư hỏng kết cấu dàn. Phương pháp này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật xây dựng, đặc biệt là trong lĩnh vực đánh giá kết cấu và giám sát sức khỏe kết cấu (SHM). Hướng phát triển trong tương lai bao gồm việc cải tiến thuật toán và áp dụng phương pháp này cho các loại kết cấu phức tạp hơn.
4.1. Kết luận
Phương pháp đề xuất trong luận văn đã chứng minh hiệu quả trong việc xác định hư hỏng kết cấu dàn, đặc biệt là khi kết hợp phương pháp năng lượng biến dạng và giải thuật Cuckoo Search (CS).
4.2. Hướng phát triển
Trong tương lai, phương pháp này có thể được cải tiến để áp dụng cho các loại kết cấu phức tạp hơn, đồng thời tích hợp thêm các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và học máy để nâng cao độ chính xác và hiệu quả.
