مطالب پایان نامه ها درباره : توزیع خسارت لرزه ای در اجزاء ساختمان های فولادی با ... |
۱- سیستمهای کنترلی بهینه [۳۴]
۲- سیستمهای کنترلی تصادفی[۳۵]
۳- سیستمهای کنترلی انطباقی[۳۶]
۴- سیستمهای کنترلی هوشمند[۳۷]
۵- سیستمهای کنترلی لغزشی[۳۸]
۶- سیستمهای کنترلی قدرتمند[۳۹] [۵۰]
۲-۴-۱-۳ سیستم کنترلکننده پیوندی
ازآنجائیکه میراگرهای فعال هزینه بالایی دارند و قابلیت اطمینان آنها کم است و از طرفی وسایل کنترل غیرفعال هزینه پایین و قابلیت اطمینان بالایی را دارا میباشند، بدینجهت این دو سیستم با یکدیگر ترکیبشده و سیستم کنترل دوگانه یا هیبریدی ساخته شد، بهطوریکه در هنگام فعالیت میتوان از هر دو مکانیزم استفاده کرد . در هنگامیکه سیستم بهطور کامل کار میکند، کارایی بسیار بالایی دارد، اما اگر منبع انرژی قطع شود، سیستم غیرفعال به کار خود ادامه میدهد و بدینجهت قابلیت اطمینان این سیستمها نسبتاً بالا است[۴۹].
از انواع سیستمهای کنترل پیوندی میتوان دودسته زیر را نام برد:
۱- میراگرهای جرمی پیوندی[۴۰]
۲- سیستمهای جداساز پایه پیوندی[۴۱][۵۰].
۲-۴-۱-۴ سیستم کنترلکننده نیمه فعال
این وسایل مانند وسایل کنترل پیوندی بین دو حالت فعال و غیرفعال قرار میگیرند. این وسایل نمیتوانند به سازه انرژی وارد کنند، اما خواص مکانیکی دارند که میتواند برای بهبود عملکرد آنها تنظیم شود. این تنظیم بر اساس پاسخهای اندازهگیری شده بوده و نیروی خارجی تنها برای تغییر و تنظیم خواص وسیله مانند میرایی و سختی بوده و برای تولید یک نیروی کنترلی نیست. از مزایای این وسیله نیازهای کم انرژی آن و عملکرد بهتر نسبت به میراگرهای غیرفعال و تطبیقپذیری آن مانند میراگرهای فعال است. از طرفی این وسیله در هنگام قطع منبع انرژی بهصورت غیرفعال به کار خودش ادامه میدهد و درنتیجه قابلیت اطمینان آن بالا است[۴۹].
از وسایل کنترل نیمه فعال میتوان موارد زیر را نام برد:
۱- میراگرهای روزنه- متغیر[۴۲]
۲- میراگرهای اصطکاک – متغیر[۴۳]
۳- میراگرهای مایع تنظیمشده قابلکنترل[۴۴]
۴- میراگرهای سیال قابلکنترل[۴۵] (در دو نوع جریان یابنده الکتریکی(ER) و جریان یابنده مغناطیسی(MR))
۵- میراگرهای ضربهای نیمه فعال[۴۶]
۶- میراگرهای جرمی نیمه فعال[۴۷] [۵۰]
بحث مفصل و جزئی در مورد سیستمهای کنترلی خارج از محدوده این مجموعه میباشد. در ادامه به توضیح انواع میراگرها و به خصوص میراگرهای ویسکوالاستیک میپردازیم. همه میراگرهای موردبحث در محدوده وسایل غیرفعال قرار میگیرند.
میراگرها
انرژی ورودی به سازه را در حالت غیرخطی میتوان به چهار قسمت انرژی جنبشی، انرژی میرایی، انرژی کرنشی (پتانسیل) و انرژی تسلیم (هسترتیک) تقسیم کرد[۵۲]. هر چه انرژی کرنشی سازه کاهش یابد، سازه به سمت ایمنی و اعضای تسلیمشده کمتر پیش میرود، که این امر با افزایش هر یک از سه انرژی دیگر در سمت راست معادله (۲-۱۹) امکانپذیر است. بر این اساس میتوان سه دسته میراگر تعریف کرد.
۱- میراگرهای متناسب باانرژی جنبشی و به عبارتی وابسته بهشتاب، مانند: میراگرهای جرمی
۲- میراگرهای متناسب باانرژی ویسکوز و به عبارتی وابسته بهسرعت، مانند: میراگرهای ویسکوز
۳- میراگرهای متناسب باانرژی هسترتیک و به عبارتی وابسته به تغییر مکان، مانند: میراگرهای تسلیمی و میراگرهای اصطکاکی
میراگرهای ویسکوالاستیک و ویسکوپلاستیک، ترکیبی از حالت ویسکوز و حالت تسلیمی بوده و بنابراین هم وابسته بهسرعت و هم وابسته به تغییر مکان هستند، اما بهطور کل آنها را وابسته بهسرعت فرض میکنیم.
سه مورد از میراگرها در هیچکدام از این طبقهبندیها جای نمیگیرند که این میراگرها عبارت از میراگرهای آلیاژی با تغییر شکل حافظهای (در حالت فوق الاستیک)، میراگرهای فنر اصطکاکی و وسایل میرایی دوباره ذخیره کننده نیرو، هستند[۵۳].
در ادامه به توضیح مختصری در مورد انواع میراگرهای غیرفعال میپردازیم.
۲-۵-۱ میراگرهای جرمی تنظیمشده
زمینه میراگر جرمی تنظیمشده برای اولین بار توسط فرام[۴۸] در سال ۱۹۰۹ برای کاهش حرکات سالن کشتی مورداستفاده قرار گرفت . بعدها تئوری میراگر جرمی تنظیم بهوسیله هارتوق و موندروید[۴۹]در مقالهای در سال ۱۹۲۸ ارائه گردید. و بحثهای مفصلتری راجع به تنظیمات و پارامترهای میرایی بهینه در کتاب «ارتعاشات دینامیکی» هارتوق (۱۹۴۰) پیگیری شد.
این نوع میراگر شامل اجزای زیر میباشد :
۱-جرم: که میتواند هر چیزی شامل بتن، سرب، آب و .. باشد. وزن جرم متحرک بین ۱/۰ تا ۵/۲ درصد وزن ساختمان میباشد و معمولاً در طبقات بالای ساختمان قرار میگیرد.
۲- فنر: میتواند هر نوع سیستم فنری حلقهای، بادی و … باشد.
۳- میراگر: که میتواند میراگر ویسکوز (لزج) باشد.
میراگرهای جرمی تنظیمشده جدید تکیهگاههایی دارند که خود وظیفه فنر و میراگر را بهخوبی انجام میدهند.
به دلیل اینکه فرکانس این میراگرها با فرکانس طبیعی سازه تنظیمشده است ، به این وسایل، میراگرهای جرمی تنظیمشده میگویند. این میراگر تحت بار جانبی سازه حرکت میکند. این میراگر از انرژی نیروی اینرسی استفاده میکند. حرکت میراگر ۹۰ درجه با فاز حرکت سازه اختلاف دارد. میتوان گفت جرم میراگر نسبت به یک نقطه بیرون ساختمان ساکن است . هنگامیکه مثلاً ساختمان به سمت چپ حرکت میکند ، جرم در جای خودش مانده و ساختمان را به سمت راست میکشد و عمل بالعکس نیز انجام میشود اگر فنر دوطرفه باشد درواقع یکی ساختان را میکشد و یکی ساختمان را هل میدهد. این مکانیزم در شکلهای (۲-۳) دیده میشود.
نحوه عملکرد میراگر جرمی، راست - چگونگی وارد شدن نیروی اینرسی میراگر، وسط - حرکت ساختمان به سمت راست، ثابت ماندن جرم و جمع وکشیده شدن فنرها، چپ - حرکت ساختمان به سمت چپ، ثابت ماندن جرم و جمع وکشیده شدن فنرها[۵۴]
اگر یک دوربین ویدئوئی در کف ساختمان باشد، حس میشود که ساختمان ثابت است و میراگر حرکت میکند. جرم مربوطه به دیوارهای ساختمان متصل میباشد. میراگرهایی در انتهای فنرها قرار دارند، که وظیفه آنها انتقال نیروی میراگر جرمی است و اثر ضربه و نوسانات بعد از ارتعاش توسط میراگرهای متصل دیگر خنثی میشود. در ساختمانهای بلند که نیروی باد مؤثرتر است، میراگرهای جرمی تنظیمشده بیشتر کاربرد دارند. برای کارکرد بهتر میراگر آن را در طبقات بالاتر ساختمان قرار میدهند و هر چه که میراگر بالاتر باشد به جرم کمتری از آن نیاز است. جرم میراگرها معمولاً از جنس بتن ، سرب ، فولاد و یا آب است.
این نوع میراگرها بهطور وسیعی در موارد زیر کاربرد دارند :
۱-سازههای با دهانههای عریض (پلها ، جایگاههای تماشاچیان ، پلههای پیادهرو ، سقفهای استادیوم و… )
۴-سازههای بلند و باریک (دودکشها، پلههای بلند، برجهای تلویزیونی و ساختمانهای بلند ، و بهطور کل تمام سازههایی که تمایل به ارتعاش با دامنههای بالا دریکی از شکلهای مود اصلی خود را دارند ، و ممکن است توسط بار زلزله ، دویدن افراد و.. فراهم شود.)
۳-کفهای کارخانهها که توسط ارتعاش دستگاهها تحریک میشوند مثل غربالها ،دستگاههای گریز از مرکز ، فنها و…
۴-کشتیها که در فرکانس اصلیشان با موتورهای اصلی و حتی حرکات کشتی تحریک میشوند.
بهطور کل میراگرها را میتوان ازنظر روابط حاکم در سه دسته میراگرهای جرمی تنظیمشده و میراگرهای جرمی تنظیمشده پاندولی و میراگرهای جرمی تنظیمشده ضربهای تقسیمبندی کرد، که هرکدام روابط مربوط به خود را میطلبد[۵۴].
فرم در حال بارگذاری ...
[یکشنبه 1400-08-09] [ 10:39:00 ق.ظ ]
|