در این تحقیق، خصوصیات دینامیکی سد شهید رجایی، ساری به روش آزمایش ارتعاش اجباری و تحلیل مدل المان محدود مقایسه شده اند. آزمایش ارتعاش اجباری روی سد مذکور با دو واحد لرزاننده که در طرفین محور تاج سد قرار گرفتند، انجام شد لرزاننده ها یکبار با فاز موافق و بار دیگر با فاز مخالف بکار گرفته شدند. رکوردهای ثبت شده به کمک نرم افزار MATLAB5.3 و با استفاده از طیف های خود قدرت، دیگر قدرت و همبستگی پردازش و خصوصیات دینامیکی، برای 9 مود ارتعاش شناسایی و محاسبه شدند. مدل المان محدود سد با استفاده از مدول های بهینه الاستیسیته سد و سنگ به دست آمده از نتایج آزمایش ارتعاش محیطی، تحلیل شد. با استفاده از روش کار ویژه ای که در این تحقیق پیشنهاد شده است انطباق بین نتایج مدل المان محدود سد و آزمایش برای 8 مورد میانی به دست آمده از آزمایش انجام شد.

آزمایش ارتعاش زمینی (GVT) تست مهم و استانداردی در طراحی سازه هواپیماها می باشد. در این مقاله آزمایش ارتعاش زمینی بر روی سازه یک هواپیمای مدل توسط روش جداسازی فازی انجام شد. برای به دست آوردن نتایج دقیق، سازه توسط چکش، لرزشگر با سیگنال هارمونیک و لرزشگر با سیگنال اتفاقی تحریک و نتایج ثبت گردید. سپس با استفاده از توابع پاسخ فرکانسی به دست آمده (FRFs) فرکانس های طبیعی، استهلاک مودال و شکل مودهای سیستم استخراج گردیدند. از الگوریتم های چند درجه آزادی، که در آن ها یک مجموعه کامل از FRFها مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند، برای استخراج پارامترهای مودال استفاده شد. همبستگی بین نتایج به دست آمده از تحریک های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج همچنین با نتایج دیگر محققین بر روی سازه به روش رزونانس فازی نیز مقایسه شد. در مرحله بعد، مدل المان محدود از سازه تهیه و نتایج آن با نتایج آزمایش ها مقایسه گردید. تطابق خوب نتایج آزمایشات با یکدیگر و با مدل تحلیلی بیانگر دقت و عملکرد صحیح روش اندازه گیری بر روی سازه می باشد. در پایان، اثر نامتقارن بودن بخشی از سازه بر روی خواص دینامیکی آن نیز مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، جرم متمرکزی به دم افقی سمت راست سازه اضافه و آزمایشات بر روی سازه جدید، انجام شده و نتایج با نتایج سازه کاملا متقارن مقایسه گردید.

ازآنجایی که خرابی زیرساخت هایی مانند پل ها، ساختمان ها، علاوه بر تلفات و خسارات سنگین، همچنین مشکلات اجتماعی و اقتصادی فراوانی را به همراه دارد. اکثر کشورهای صنعتی بودجه قابل توجهی را برای نظارت بر سلامت آن ها اختصاص می دهند. استراتژی های تشخیص خرابی و نظارت مداوم بر وضعیت سازه به ویژه پس از بلایای طبیعی و مصنوعی باعث می شود که اقدامات لازم در مراحل اولیه خرابی انجام گیرد و می تواند هزینه نگهداری و احتمال فروپاشی را کاهش دهد. روش های پایش سلامت سازه اغلب فرصتی را برای کاهش هزینه های نگهداری، تعمیر و مقاوم سازی در طول چرخه عمر سازه فراهم می کند. بیشتر روش های نظارت بر سلامت سازه که برای شناسایی آسیب های احتمالی پیشنهاد و اجراشده اند به ویژگی های دینامیکی سازه بستگی دارند. یکی از کاربردی ترین مورد ازاین روش ها که با استفاده از نتایج شناسایی سیستم حوزه زمانی به تشخیص خرابی می پردازد، روش بردار بار خرابی (DLV) است. ایده اصلی این روش یافتن ترکیبات باری است که میدان کرنش اعضای آسیب دیده را در هر دو سازه سالم و آسیب دیده صفر کند. ازآنجایی که سازه های خرپایی معمولاً در پل ها، سازه های با دهانه بلند و همچنین طیف گسترده ای از ساختمان های فولادی با قاب ساده و مهاربندی شده مورداستفاده قرار می گیرند، در این تحقیق قابلیت روش زیرفضای تصادفی برپایه تجزیه متعامد(SI-ORT) در  تشخیص خرابی ساختمان­های فولادی با روش DLV مورد بررسی قرار می­گیرد. برای این منظور، ساختمان مسکونی 5 طبقه با قاب ساده تحت زلزله السنترو قرارگرفت. طبق سناریوی خرابی که با کاهش مساحت مهاربندها تعریف می­شود، سازه در  طبقات دوم و پنجم دچار  آسیب میشوند. در نتیجه بررسی ها مشخص شد که روش DLV به کیفیت مشخصات مودال مستخرج بسیار حساس بوده، بطوریکه با افزایش نویزهای خروجی­ها، این روش قدرت خود را در تشخیص خرابی سازه ها از دست می دهد؛ ازاین رو می توان نتیجه گرفت که نوع روش شناسایی سیستم تأثیر بسیار زیادی در نتایج حاصل ازاین روش دارد.

پیشتر روشی در موسسه تحقیقات CIRAD واقع در شهر مون پلیه - فرانسه برای اندازه گیری مدول الاستیسیته در جهت موازی الیاف با استفاده از ارتعاش آزاد یک تیر کوچک چوبی طراحی شده بود. این سیستم ارتعاشی بر پایه تئوری تیر تموشنکو تغییر شکل برشی را نیز مد نظر قرار داده و تخمینی بر مدول های برشی بدست می دهد. در ایران تحت نرم افزار MATLAB برنامه ریزی جدیدی انجام شد، به طوری که اندازه گیری مدول الاستیسیته طولی، مدول برشی و فاکتور میرایی ارتعاش به طور همزمان با یک بار آزمایش قابل اندازه گیری شدند. نتایج بدست آمده برای نمونه های چوبی سرو سیمین در ایران توسط سیستم جدید که ndt-lab نامیده شد، توسط دو سیستم آزمون، روی عینا همان نمونه ها مورد مقایسه قرار گرفتند: یکی نتایج حاصل از آزمون استاندارد خمش استاتیک در ایران و دیگری توسط سیستم مورد استفاده در موسسه تحقیقات CIRAD فرانسه. به دلیل اینکه فاکتور میرایی ارتعاش توسط آزمون استاندارد خمش استاتیک قابل اندازه گیری نبود، برای مقایسه نتایج از سیستم ارتعاش اجباری موجود در دانشگاه مون پلیه II فرانسه استفاده شد. خوشبختانه نتایج سیستم ایرانی ndt-lab تفاوت معنی داری با نتایج حاصل از دیگر آزمون های ذکر شده نداشت.

در روش های زیرفضای تصادفی مهترین عامل تاثیرگذار بر مشخصات دینامیکی مستخرج، ابعاد ماتریس هانکل بوده که شامل تعداد سطرها و ستون های آن است. استفاده از ابعاد کوچک ماتریس احتمال عدم شناسایی قطب های پایدار را داشته و انتخاب ابعاد بسیار بزرگ علاوه برآنکه احتمال بوجود آمدن قطب های مجازی و بایاس را افزایش داده، باعث افزایش هزینه محاسباتی نیز می گردد. از اینرو در این تحقیق قصد براین است که تعداد سطر های بلوکی و ستونهای مطلوب ماتریس هانکل در روش زیرفضای تصادفی متعادل طوری محاسبه شود که ضمن پوشش قطب های موجود، هزینه محاسباتی حداقلی نیز داشته باشد. برای این منظور از معیار عدد شرطی ماتریس هانکل و اندیکاتور انرژی استفاده خواهد شد. مراحل کار بدین طریق است که با استفاده از اندیکاتور انرژی، حداکثر مرتبه موثر سیستم برای سطرهای بلوکی مختلف ماتریس هانکل استخراج گردیده و سپس نمودار ماکزیمم عدد شرطی برای آن ها رسم می شود. تعداد سطرهای بلوکی مطلوب ماتریس هانکل از همگرایی معیار عدد شرطی با توجه به تعریف این معیار استخراج می شود. به منظور صحت سنجی روش پیشنهادی، از نتایج آزمایش ارتعاش محیطی پل روگذر شهر نمین که توسط محققین این مقاله انجام گرفته، استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان دهنده این است که از بعد 352، نمودار عدد شرطی نسبت به تغییر سطرها بلوکی حساسیت خود را از دست داده که بعنوان بعد مطلوب انتخاب شده است. همچنین در بعد بهینه با استفاده از تغییرات انحنای نمودار اندیکاتور انرژی مرتبه 66 بعنوان مرز بد-شرطیدگی ماتریس سیستم، محاسبه گردیده که پیدایش مودهای بایاس و محاسباتی در نمودار پایداری، موید مرتبه محاسبه شده است.

سامانه ایرانی ارتعاش اجباری تیر دو سر آزاد با استفاده از تئوری های ارتعاش تیرها و روابط برآورد مدول الاستیسیته دینامیک مواد سخت، مندرج در آیین نامه شماره C1548-02 استاندارد ASTM، برای اندازه گیری مدول الاستیسیته دینامیک چوب، طراحی و ساخته شد. تحقیقات مشابهی قبلا برای مطالعه تغییرات مدول الاستیسیته چوب سرو سیمین از نزدیک مغز تا نزدیک پوست توسط سیستم های مشابه اروپایی آزمون های غیرمخرب ارتعاشی با احتساب روابط محاسباتی دیگری به انجام رسیده بود که در این مقاله مجددا با استفاده از سامانه جدید ایرانی مورد تجدید نظر و با آزمون خمش استاتیک مورد مقایسه و بحث قرار گرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده، سامانه ایرانی ارتعاش اجباری و روابط مندرج در استاندارد فوق الذکر برای برآورد مدول الاستیسیته دینامیک چوب مناسب بودند.

در این مقاله، فرمول بندی یک روش باقیمانده وزنی زمانی برای تحلیل ارتعاش تیر تیموشنکو تحت اثر بار متحرک توسعه داده شده است. ایده اصلی این روش، که اولین بار در مرجع [1] برای حل مساله انتشار موج اسکالر معرفی شد، استفاده از روابط پیش انتگرال گیری در کنار معادلات تعادل است. در گام نخست روش پیشنهادی، بازه ی زمانی به تعدادی زیر بازه افراز و سپس میدان شتاب در هر زیر بازه، به صورت ترکیب یک تابع مجهول و یک سری نمایی با ضرایب ثابت، تعریف می شود. در ادامه ضابطه بارگذاری بار متحرک به صورت سری فوریه کاهش یافته بازنویسی شده و به این ترتیب جواب خصوصی دستگاه معادله دیفرانسیل حاکم نظیر بار متحرک، به صورت سری مرکب از توابع پایه نمایی تعیین می شود. در نهایت نیز پاسخ دستگاه معادله دیفرانسیل حاکم با روش باقیمانده وزنی زمانی همراه با ارضاء دقیق شرایط اولیه و شرایط مرزی در دو انتهای تیر برآورد می شود. مهم ترین امتیاز این روش، ذخیره سازی اطلاعات هر گام زمانی بر روی ضرایب پایه های نمایی است، به گونه ای که پیشروی حل در زمان بدون نیاز به گسسته سازی تیر و تنها با استفاده از یک رابطه بازگشتی مناسب برای اصلاح ضرایب پایه های نمایی انجام می شود. به منظور بررسی دقت و کارایی روش پیشنهادی، نتایج حاصل در حل سه مثال نمونه از مساله بار متحرک سرعت ثابت و شتابدار بر روی تیر با شرایط مرزی متفاوت، با نتایج روش اجزا محدود مقایسه شده است. این مقایسه بیانگر سرعت و دقت بیشتر روش پیشنهادی در برآورد نیروهای داخلی تیر نسبت به روش المان محدود است.

یکی از انواع آزمایش های دینامیکی که روی سازه ها انجام می شود، آزمایش ارتعاش محیطی است که از ترافیک و باد به عنوان تحریک محیطی و یا طبیعی استفاده می شود. با توجه به ماهیت تحریک های محیطی که قابل اندازه گیری نیستند، نیروهای وارد به سازه ناشناخته خواهد بود و در نتیجه تحلیل تجربی مودال برای به دست آوردن پارامترهای دینامیکی باید فقط بر اساس پاسخ های سازه یا به عبارت دیگر بر اساس داده های خروجی - تنها انجام شود. یکی از دشواری های تحلیل های مودال بر اساس داده های خروجی - تنها، نیاز آن به روش هایی است که شناسایی سیستم را بر اساس داده های ارتعاش محیطی که از لحاظ دامنه به نسبت کوچک و همراه اغتشاش هستند، انجام دهند. بدین منظور از دو روش تحلیل مودال مکمل یکدیگر که عبارتند از روش به نسبت ساده جستار قله در حوزه فرکانس و روش پیشرفته تر شناسایی زیر فضای تصادفی در حوزه زمان استفاده می شود. با استفاده از این دو روش یک نرم افزار گرافیکی به نام SIP در محیط MATLAB تهیه شده است که در شناسایی پارامترهای مودال سازه های بزرگ مهندسی عمران از قبیل پل ها و ساختمان های بزرگ قابل استفاده است. در این مقاله سعی شده است که کاربرد روش های شناسایی پارامترهای مودال در سازه های بزرگ مهندسی عمران بیان و قابلیت ها و ویژگی های نرم افزار گرافیکی نوشته شده به طور اختصار ارایه شود. پل قوسی فلزی بابلسر با استفاده از نرم افزار SIP و داده های به دست آمده از آزمایش ارتعاش محیطی انجام شده بر روی این پل تحلیل شده و پارامترهای مودال این پل استخراج و ارایه می شود.