عنوان
بررسي تجربي و عددي يك ميراگر تسليمي لوله‌اي با رفتار پيچشي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
ميراگرهاي فلزي تسليم‌شونده يكي از متداول‌ترين انواع ابزارهاي كنترل غيرفعال مي‌باشد. اين ميراگر‌ها با ورود به ناحيه پلاستيك انرژي را مستهلك مي‌كنند. پژوهشگران متعددي انواع مختلف ميراگرهاي تسليم‌شونده را ارائه داده‌اند. در اين پژوهش، نوعي از ميراگر تسليمي تحت عنوان ميراگر تسليمي لوله‌اي با رفتار پيچشي معرفي شده است. از اين ميراگر مي‌توان در قاب مهاربندي هشتي استفاده كرد. به دليل وجود پيچش خالص در شفت فولادي به عنوان عضو تسليم‌شونده، ظرفيت اتلاف انرژي ميراگر مقداري قابل توجه مي‌باشد. همين موضوع باعث استفاده بهينه از ظرفيت شفت‌ها مي‌شود. در ابتدا يك نمونه‌ي آزمايشگاهي به منظور بررسي رفتار ميراگر پيشنهاد شده ساخته شد و تحت بارگذاري چرخه اي با استفاده از آيين نامه FEMA-461 قرار گرفت. حداكثر جابجايي درنظر گرفته شده در اين پروتكل بارگذاري، هفت سانتي‌متر مطابق با دريفت غيرخطي طبقه در يك قاب ساختماني معمولي مي‌باشد. نتايج آزمايش نشان‌دهنده رفتاري پايدار، ظرفيت جذب انرژي مناسب و شكل پذيري قابل ملاحظه است. با توجه به اينكه فولاد داراي خاصيت سخت‌شوندگي چرخه‌اي است، ظرفيت ميراگر در هر چرخه نسبت به چرخه‌ي قبلي خود افزايش پيدا كرد. نيروي تسليم اين ميراگر 78/809 كيلوگرم و حداكثر نيروي ثبت شده در منحني نيرو-تغييرمكان آزمايش اول، 954/1321 كيلوگرم بود. نسبت ميرايي ويسكوز معادل در آخرين چرخه منحني نيرو-تغيير مكان بدست آمده از نتايج آزمايشگاهي، 35.63% است. با توجه به وجود نسبت ميرايي ويسكوز معادل از چرخه‌هاي ابتدايي در منحني نيرو-تغييرمكان ميراگر، عمل استهلاك انرژي از ارتعاشات اوليه زلزله توسط ميراگر انجام مي‌شود. سپس به كمك تست كشش، منحني تنش-كرنش و مدول الاسيسته شفت استفاده شده بدست آمد. پس از ساخت مدل عددي در نرم‌افزار اجزا محدود، و صحت سنجي آن با استفاده از مدل آزمايشگاهي، اقدام به آناليز پارامتر‌هاي مختلف موثر بر رفتار ميراگر به كمك 15 مدل نرم‌افزاري شد. نتايج نشان دادند كه تعداد شفت، فاصله‌ي آزاد بين دو جوش در شفت، قطر شفت، نوع فولاد استفاده شده در شفت و طول اهرم بر رفتار ميراگر اثرگذار هستند. به منظور افزايش بازدهي ميراگر و استفاده از فولاد مورد استفاده به صورت بهينه، بايد تنش تسليم شفت و قطر شفت افزايش و طول شفت و طول اهرم انتقال‌دهنده نيرو از قاب به شفت كاهش يابد. همچنين به دليل عملكرد موازي شفت‌ها به عنوان عضو شكل‌پذير، درصورت احتياج به ظرفيت‌هاي مختلف در ميراگر مي‌توان از تعداد شفت‌هاي متناسب با ظرفيت مورد نياز استفاده كرد.
شماره ركورد
230763
دانشگاه
دانشگاه اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي عمران - سازه
استاد راهنما
سيدمهدي زندي آتشبار