دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 57 7 2025 10 02 Damage Identification in Conical Shell Structures Using Analytical Methods Based on Free Vibration of the Structure یافتن نواحی آسیب دیده در سازه های پوسته ی مخروطی با استفاده از روش های تحلیلی مبتنی بر ارتعاش آزاد سازه 1195 1220 5855 10.22060/ceej.2025.23141.8119 FA احسان آقا احمدی گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی و فناوری، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران رضا تقی پور گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی و فناوری، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران محسن بزرگ نسب گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی و فناوری، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران محمد ملاعلی پور گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی و فناوری، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران Journal Article 2024 04 30 Structural health monitoring and detection of damaged areas in a structure is essential for surveying its performance during the structural life. Because not paying attention to the local damages is reduced the efficiency of the structural performance and could result in increasing the damaged intensity due to natural or artificial loads and consequently collapse of entire structure. The main goal of this research is to propose a model using analytical methods and developing it to identify the damaged areas in conical shells made of functionally graded materials placed on an elastic substrate. Since the mode shapes are sensitive parameters to damage presence in the elements, they are used for damage detection process of the structure. The governing equations have been extracted based on the first-order shear theory in Maple software. The analytical method uses the power series to obtain the natural frequencies and mode shapes of the structure. In order to ensure the performance of the proposed model, the results of the modeling have been verified with the results of other references and those of the numerical model built in Abaqus software.Finally, taking into account various types of support conditions and different stiffnesses for the substrate, the damaged elements of the conical shell have been specified considering different damage scenarios.Investigations show the proper performance of the proposed model in detecting the damaged area. پایش سلامت سازه‌‌ها و شناسایی نواحی آسیب دیده بمنظور بررسی وضعیت عملکردی آنها امری مهم و ضروری می‌باشد. زیرا عدم توجه به آسیب های موضعی باعث کاهش کارایی عملکرد سازه گردیده و ممکن است باعث افزایش شدت آسیب به علت بارگذاری های طبیعی و یا مصنوعی و در نتیجه تخریب کل سازه گردد. هدف اصلی در این پژوهش پیشنهاد مدلی با استفاده از روش‌‌های تحلیلی و توسعه آن‌ جهت شناسایی نواحی آسیب دیده در پوسته‌های مخروطی ساخته شده از مواد مدرج تابعی مستقر بر بستر الاستیک می‌‌باشد. از آنجائیکه اشکال مودی پارامتری حساس به وجود آسیب در المان هاست، این پارامترها به منظور پروسه تشخیص آسیب در سازه مورد استفاده قرار گرفت. معادلات حاکم بر اساس تئوری برشی مرتبه اول در نرم افزار میپل استخراج گردید. روش تحلیلی با استفاده از سری توانی، فرکانس‌های طبیعی و اشکال مودی سازه را محاسبه می کند.جهت اطمینان از عملکرد مدل پیشنهاد شده، نتایج حاصل از مدلسازی با نتایج دیگر مراجع و نیز مدل عددی ساخته شده در نرم افزار آباکوس صحت سنجی شده است. در نهایت، با در نظر گرفتن انواع شرایط تکیه گاهی و سختی های متفاوت برای بستر، المان های آسیب دیده پوسته مخروطی شکل با در نظر گرفتن سناریوهای مختلف آسیب مشخص شده است. بررسی‌‌ها نشانگر عملکرد مناسب مدل پیشنهادی در تشخیص محدوده آسیب دیده می‌‌باشد. https://ceej.aut.ac.ir/article_5855_cdfa4c42f465a5a66871587c69fcfa34.pdf