Naslov
Optimizacija smještaja osjetnika vibracija
(Optimization of vibration sensors placement)

Autori
Rožić, Jurica

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
09.07

Godina
2021

Stranica
40

Mentor
Jokić, Marko

Ključne riječi
optimizacija smještaja osjetnika ; osjetnici vibracija
(sensors placement optimization ; vibration sensors)

Sažetak
Praćenje zdravlja konstrukcije je u mnogim slučajevima neophodno za sigurnost korisnika, a bitno je i za radni vijek konstrukcije jer se time oštećenja mogu uočiti prije nego dosegnu kritičnu razinu kod koje dolazi do kolapsa. Jedan od načina jest praćenje promjene u dinamičkom ponašanje konstrukcije. Ideja je da će se prilikom oštećenja dogoditi promjena npr. krutosti konstrukcije koja će onda biti vidljiva putem promjene dinamike konstrukcije. Očitavanjem razlike od poznatog „dobrog“ ponašanja konstrukcije se dakle može utvrditi da negdje postoji oštećenje ili neki drugi problem. Dinamika konstrukcije se prati analizom podataka iz osjetnika (tipično piezoelektrični osjetnici vibracija), te se tu javlja komplicirano pitanje određivanja broja i položaja osjetnika na konstrukciji da bi se moglo pratiti dinamičko ponašanje. Problem je dovoljno težak da je jedini realni pristup sistematiziranje problema za optimiranje uz pomoć računala. Specifičan problem jest što je broj osjetnika nezgodan problem za optimiranje jer je to problem kombinatorike kojeg je teško numerički obraditi. Ovaj rad prikazuje moguće metode za rješavanje tog problema, te objašnjava tipične prepreke kod provedbe. Nadalje, u radu je razvijen algoritam koji rješava zadani problem optimizacije položaja osjetnika. Objašnjen je postupak razvijanja algoritma koji rješava taj problem, te je detaljno opisan tok pripremanja i izvršavanja optimizacije broja i položaja osjetnika na jednostavno oslonjenoj gredi koja je diskretizirana metodom konačnih elemenata. Svaki čvor konačnih elemenata je potencijalno mjesto za osjetnik. Algoritam istovremeno provodi optimizaciju broja i položaja osjetnika, a kritični problem optimizacije broja osjetnika je riješen relaksacijom l0 norme broja osjetnika u l1 normu. U rezultatima je prikazano kako broj korištenih osjetnika pada porastom faktora koji direktno utječe na težinu te minimizacije, te je prikazan i obrazložen optimirani izbor pozicija osjetnika za nekoliko bitnih iznosa spomenutog faktora

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo, Temeljne tehničke znanosti

POVEZANOST RADA