مدل‌سازی مکانیکی و تحلیل اجزای محدود میراگر فولادی U-ADAS

نویسندگان

1 دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
10.22034/jss.2025.560946.1015
چکیده

در این مقاله یک میراگر فولادی جدید با هندسۀ Uشکل و بُعد عمود بر صفحۀ متغیر (U-ADAS) برای بهبود توزیع تسلیم در طول عضو معرفی شده است. با استفاده از یک مدل مکانیکی ساده‌شده، روابط بسته‌ای برای نیروی تسلیم، جابه‌جایی تسلیم و سختی اولیه بر حسب هندسه و خواص مصالح استخراج شده است. رفتار مصالح فولادی در چارچوب یک مدل سخت‌شوندگی ترکیبی و بر اساس نتایج آزمایشگاهی موجود به‌طور عددی کالیبره شده و سپس در شبیه‌سازی‌های اجزای محدود به‌کار گرفته شده است. میراگرهای U-ADAS و Uشکل در نرم‌افزار آباکوس تحت پروتکل بارگذاری FEMA 461 مدل‌سازی و تحلیل شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد اختلاف بین مقادیر تحلیلی و عددی جابه‌جایی تسلیم، نیروی تسلیم و سختی اولیه به‌ترتیب حدود ۴، ۹ و ۴ درصد است؛ که دقت مدل مکانیکی پیشنهادی را تأیید می‌کند. مقایسۀ منحنی‌های هیسترزیس، توزیع کرنش پلاستیک و انرژی اتلافی نشان می‌دهد میراگر U-ADAS با وجود کاهش حدود ۳۰ درصدی جرم، انرژی تجمعی مستهلک حدود ۱۱ درصد بیش‌تر، نسبت به میراگر Uشکل مستهلک کرده و خرابی آن در دامنه‌های جابه‌جایی بزرگ‌تر رخ می‌دهد. این نتایج کارایی لرزه‌ای بالاتر و پتانسیل استفادۀ میراگر U-ADAS را به‌عنوان گزینه‌ای سبک‌وزن و بهینه در سیستم‌های کنترل غیرفعال سازه‌ای نشان می‌دهد.