بررسی تجربی رفتار مکانیکی میراگر ویسکوالاستیک استوانه‌ای بر پایه پلیمر کلروبوتیل

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.

2 استادیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.

doi
10.22091/cer.2025.13211.1632
چکیده

در دهه‌های اخیر، میراگرهای ویسکوالاستیک به‌دلیل هزینه‌ مناسب، سهولت ساخت و قابلیت اتلاف انرژی بالا، توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده‌اند. مشخصات مکانیکی این میراگرها به‌طور مستقیم تحت تأثیر خواص مواد پلیمری به‌کار رفته در ساخت آن‌هاست. این مواد از تنوع ساختاری بالایی برخوردارند و نسبت به دامنه‌ جابه‌جایی، فرکانس بارگذاری، دما و شکل هندسی حساس‌اند. بنابراین، یافتن ترکیب مناسب ماده‌ ویسکوالاستیک برای ساخت میراگری با عملکرد مطلوب، فرایندی پیچیده و زمان‌بر است. در این پژوهش، ابتدا با ساخت میراگرهای صفحه‌ای در ابعاد کوچک، دو نوع ترکیب پلیمری بر پایه‌ لاستیک طبیعی و لاستیک کلروبوتیل مقایسه شد. نتایج بارگذاری سیکلی نشان داد که میراگر ساخته‌شده با پلیمر کلروبوتیل، عملکرد میرایی به‌مراتب بهتری نسبت به نمونه‌ ساخته‌شده با لاستیک طبیعی دارد. بر همین اساس، میراگرهای استوانه‌ای در مقیاس واقعی با استفاده از ترکیب پلیمری کلروبوتیل ساخته شدند و تحت بارگذاری سیکلی با جک هیدرولیکی آزمایش شدند. هدف بررسی تأثیر عواملی نظیر نرخ بارگذاری، ضخامت لایه‌ ویسکوالاستیک و کرنش‌های مختلف بر رفتار مکانیکی این میراگرها بود. نتایج نشان داد که افزایش نرخ بارگذاری و کرنش منجر به افزایش میرایی و ظرفیت باربری می‌شود. همچنین، کاهش ضخامت لایه‌ ویسکوالاستیک، با وجود تأثیر اندک بر میرایی، باعث افزایش ظرفیت باربری شد. میراگرهای ساخته‌شده، حتی در کرنش‌های بالا، در برابر بارگذاری سیکلی بدون وقوع شکست مکانیکی مقاومت کردند و اتلاف انرژی قابل‌توجهی نشان دادند.