ОПТИМІЗАЦІЯ ДИНАМІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ОБ’ЄКТА ТА МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ СЕЙСМО-АКУСТИЧНОГО МОНІТОРИНГУ ПРИРОДНІХ ТА ІНЖЕНЕРНИХ ОБ'ЄКТІВ
DOI:
https://doi.org/10.18372/2310-5461.58.17647Ключові слова:
система моніторингу, сейсмічний сигнал, сейсмічна хвиля, сейсмоакустичний моніторинг, математична модельАнотація
Стаття присвячена підходу математичного моделювання сейсмоакустичного моніторингу об’єктів і споруд розмірів, власні частоти та сигнали випромінювання яких є сейсмічними та нижньою частинами акустичного діапазонів. Структурний аналіз та визначення динамічних параметрів таких конструкцій надзвичайно важливі при їх моніторингу для прогнозування істотних змін динамічних характеристик. Крім того, метод динамічної ідентифікації дає можливість досліджувати динамічну поведінку даної структури або джерела походження сигналу шляхом дослідження досліджуваних об'єктів з метою вивчення інформативних характеристик. У статті наведено методологію ідентифікації основних структурних параметрів, таких як основні власні частоти, і декремент цих частот. Особливий інтерес представляє сейсмоакустичний моніторинг об'єктів з джерелами сигналів випромінювання, параметри яких підлягають визначенню та є характеристиками структури або походження сигналу. Викиди можуть носити як нерегулярний, так і регулярний характер. Останній випадок може бути змодельований як потік з правдоподібними характеристиками та визначеннями предмета. Результат аналізу даних, отриманих при сейсмоакустичному моніторингу таких сигналів, зводиться до оцінки параметрів сигналу випромінювання, який коливається від сигналу до сигналу. Таким чином запропоновано практичний метод аналізу природних та техногенних об’єктів, власні частоти яких лежать у сейсмічному та нижній частині діапазонів акустичних частот, заснований на моніторингу їх динаміки. Запропоновано новий підхід до визначення стану таких об'єктів. Запропоновано нетрадиційну модель природного фону об'єкта моніторингу у вигляді суперпозиції імпульсів Берлаге. Така модель дає змогу оцінити такий суттєвий параметр в описі об'єкта, використовуються системи сейсмоакустичного моніторингу. Запропоновані авторами математична модель і алгоритм можуть бути інтегровані в систему сейсмоакустичного моніторингу природних і техногенних об’єктів.
Посилання
Michael J. Bianco, Peter Gerstoft, James Traer, Emma Ozanich. Тachine learning in acoustics: Theory and applications. The Journal of the Acoustical Society of America. Vol. 5(146). р.р. 3590–3628 (2019).
Lengyel Károly, Ovidiu Stan,*Liviu Miclea. Seismic Model Parameter Optimization for Building Structures. 2020 Apr. 20(7). р. 567-592.
Addison Paul S. The illustrated wavelet transform handbook. IOP Publishing Ltd 2002. 353 p.
Mostovoy S., Mostovoi V. Active Monitoring and decision making problem. IJ ITA. Vol.12, Number 4, Sofia, 2005, p 127-135.
Mostovoy S.V., Mostovoy V.S. Osadchuk A.E. Model of active seismic monitoring. Gefiz. Journal. 2005. Vol. 24, No. 6. P. 132-138.
Lebedich I.N., Mostovoy S.V., Mostovoy V.S. Modern approaches to the analysis of the dynamic stability of natural and man-made objects on the example of monitoring a column-type monument. Gefiz. Journal. 2004. Vol. 24, No. 6. P. 132-138.
Robinson E. Predictive decomposition of time series with application to seismic exploration. Ibid. 2017. 32, No 3. P. 418–484.
Kirkpatrick S., Gelatt C., Vecchi M. Optimization by simulated annealing. Science. 1983. 220. P. 671–680.
Mostovoy V.S., Mostovyi S.V., Panchenko M.V. Seismic signal and microseismic background phone (mathematical models and estimations). Geoinformatic. 2008. No 1, P. 28-38.
Plessix R.-E. A review of the adjoint-state method for computing the gradient of a functional with geophysical applications. Geophys. J. Int. 2006. 167, 495.
