میزان آگاهی مهندسین طراح از توزیع زمانی و محل اعمال بار دینامیکی، ارتباط مستقیم با نحوه کارکرد، قابلیت اطمینان و سرویس پذیری سازه­های مختلف دارد. از آنجا که توزیع و محل اعمال بار دینامیکی و ضربه ای در بسیاری از مسایل کاربردی مشخص نمی­باشد. معمولا چندین بارگذاری مختلف در مراحل تحلیل و طراحی اینگونه مسایل در نظر گرفته می‌شود. در روش­های قدیمی جهت شناسایی بار نیازمند دسترسی به محل اعمال نیرو می­باشد چرا که این روش­ها بر مبنای دریافت و اندازه­گیری مستقیم بار عمل می­کنند. همانگونه که مشخص است، دسترسی به محل اعمال نیرو در بعضی موارد پیچیده، در برخی حالات خطرناک و حتی غیرقابل دسترسی است. با توجه به نکته فوق روش­های تحلیل معکوس بسیار سودمند و کاربردی به نظر می­رسد. بطور کلی در تحلیل معکوس با استفاده از چند حسگر دور از محل اعمال نیرو، پاسخ سازه اندازه­گیری می­گردد و در نهایت پارامترهای مورد بررسی محاسبه می‌گردد.

البته اندازه­گیری­ها با دشواری­هایی همراه است، چرا که عوامل زیادی در جهت تضعیف اثر نیرو و اغتشاش در آن وجود دارد. هرچقدر از محل اعمال نیرو دور شویم تاثیر نیرو کاهش می­یابد و در واقع حسگرها مقادیر کمتری را نشان می­دهند این فاصله در برخی مسایل با مقدار تضعیف شده رابطه خطی دارد و در برخی مسایل رابطه بصورت غیرخطی می­باشد. نکته قابل تامل این است که اعمال بار در شرایط ایده­آل نبوده و توزیع زمانی نیرو پیش از حل مساله معکوس غیرقابل پیش­بینی است، همچنین اندازه­گیری حسگر با خطا همراه است. تقویت، انتقال و آشکارسازی کمیت اندازه­گیری نیز مقداری خطا وارد مساله می­کند. البته خطای محاسباتی نیز به این خطاها افزوده می­شود. این­ها عواملی است که باعث دشواری حل در مسایل معکوس می­گردد.

هر چند که نخستین روش­های ارائه شده جهت حل مسایل معکوس روش­های تحلیلی می­باشند، اما با توجه به دامنه محدود کاربرد آن­ها، روش­های مبتنی بر حل عددی بیشتر مورد استفاده قرار می­گیرند. از پرکاربردترین  این روش­ها می­توان به روش­های تفاضل محدود، المان محدود و

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 المان­ مرزی، اشاره کرد. در تکنیک­های استفاده شده در سال­های اخیر معمولا مساله معکوس به صورت یک مساله بهینه­سازی فرمول­بندی شده و سپس توسط یک روش عددی مناسب حل می­گردد.

مهمترین چالش در حل مسائل معکوس، بدنهادگی[1] ذاتی مساله و نبود جواب یکتا برای آن، در بسیاری از مسائل می­باشد. ویژگی بدنهادگی، شامل هر دو دسته مسائل دائمی و دینامیکی می­شود و باعث می­گردد تا این مسائل حساسیت زیادی نسبت به خطاهای نمونه برداری داشته باشند، بطوریکه وجود خطایی ناچیز در داده­های نمونه برداری سبب ایجاد خطای بزرگ در جواب مساله می­شود. علاوه بر این، در مسائل دینامیکی به دلیل ماهیت نوسانی کمیت­های اندازه­گیری شده (مانند کرنش و شتاب)، جواب­های بدست آمده (بارهای اعمالی به سازه) حساسیت بسیار زیادی به داده­های ورودی خواهند داشت. این امر در زمانی که کمیت اندازه­گیری شده دارای نوسانات شدیدی باشد آشکارتر است.

یکی از مهمترین مسائل معکوس برآورد نیروی دینامیکی و ضربه وارد بر ورق می­باشد. البته اندازه­گیری توزیع زمانی نیروی وارده می­تواند در کاربردهای عملی بسیار مفید باشد، لذا تلاش می­شود توزیع زمانی نیرو اندازه­گیری شود و برای رفع مسایل تخصصی­تر در زمینه ورق‌ها، به نظر می­رسد که شناسایی محل ضربه به روشی سریع و دقیق یکی از الزامات باشد. روش شناسایی محل نیرو در عین ساده بودن، جهت بالا بردن سرعت محاسبات، بایستی نوسان داده­های اندازه­گیری شده حداقل تاثیر را برآن داشته باشد.

در فصل دوم این پایان­نامه، پیشینه تحقیقاتی که در این زمینه انجام شده ­است را مورد بررسی قرار می­دهیم.

در فصل سوم تلاش شده است تا تئوری و روش­هایی در مورد تئوری دینامیک ورق و حل معکوس بررسی و جمع آوری گردد.

در فصل چهارم با نگاهی ریزبین به مساله معکوس ورق، تلاش شده است تئوری معکوس، جهت شناسایی توزیع زمانی و شناسایی محل اثر نیرو مورد استفاده قرار گیرد.

از آنجا که قسمتی از این پایان­نامه با آزمایش عملی و اندازه­گیری کرنش همراه می‌باشد، در فصل پنجم مکانیزم­های اندازه­گیری کرنش، مشکلات و راه حل­های آن، مورد توجه قرار گرفته است.