فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

فرابتن با عملکرد دینامیکی ارتقاء یافته بر پایه خواص ویژه فرامواد، در جهت کاهش ارتعاشات به کمک بتن مهندسی‌شده توسعه یافته است. در پژوهش حاضر، میزان تأثیرگذاری پارامترهای طراحی سلول واحد فرابتن با در نظر گرفتن اندرکنش میان این پارامترها بر روی نوار ممنوعه با استفاده از روش تحلیل حساسیت جامع موریس ارزیابی شد. برای این منظور، براساس مفهوم جرم مؤثر منفی، از مدل‌سازی عددی به منظور دستیابی به نمودار پراکندگی استفاده شد. پارامترهای مورد بررسی در این پژوهش شامل چینش هندسی، نسبت حجمی مواد، خواص الاستیک و چگالی مادۀ ماتریس، پوشش و هستۀ سلول واحد فرابتن بودند. در این راستا تحلیل حساسیت مش‌ با معیار همگرایی فرکانس‌های نوار ممنوعه انجام گرفته است. علاوه بر این با استفاده از مفهوم ناحیه کاهش ناپذیر اول بریلوئن، اثر اشکال زاویه‌دار و هموار کاربردی در هسته و پوشش با نسبت حجمی یکسان مواد، بر فرکانس‌های بالا و پایین نوار ممنوعه بررسی شد. تحلیل جامع انجام شده برای ارزیابی حساسیت پارامترهای مواد و هندسۀ سلول واحد فرابتن، نشان می‌دهد که پارامترهای هندسی شعاع پوشش و طول سلول واحد جزء تأثیرگذارترین پارامترهای فرابتن بودند. همچنین از میان خواص الاستیک و چگالی سلول واحد، مدول الاستیسیته پوشش به عنوان پارامتر مهم شناسایی شد. یافته‌های حاصله، مبنایی را جهت طراحی بهینه فرابتن به منظور کنترل ارتعاشات در سازه‌ها فراهم می‌آورد.