کنترل نیمه فعال سازه های نیمه مرتفع در برابر زلزله به کمک میراگرهای سیال مغناطیسی

کنترل نیمه فعال روشی موثر درکاهش بازتاب سازه ها بدون نیاز به منبع عظیم انرژی است، بدین صورت که وسیله کنترل کننده با صرف مقادیر ناچیزی از انرژی، مشخصات فیزیکی خود را بنحوی تغییر میدهد که بیشترین میزان انرژی را جذب کرده و مانعاز جذب این انرژی توسط المان های سازه ای و در نتیجه خرابی و خسارت میگردد. در تحقیق پیش رو به بررسی عملکرد کنترل نیمه فعال سازه ها با استفاده از میراگرهای سیال هوشمند پرداخته شده است.مشخصات مکانیکی این میراگر بر اثر قرار گرفتن در میدان مغناطیسی تغییر میکند به گونه ای که با صرف مقادیر ناچیزی از انرژی وافزایش شدت میدان مغناطیسی، نیروی میرایی تولیدی توسط آن افزایش مییابد.در این تحقیق جهت انجام مطالعات موردی، دو سازه سه و نه طبقه در نظر گرفته شد. سپس سازه های مربوطه توسط کدنویسیدر محیط نرم افزار متلب و سیمولینک، شبیه سازی گردیدند. از روش کنترل بهینه کلاسیک برای تعیین نیروی بهینه و از الگوریتم کنترلClipped Optimalبرای سیستم کنترلی استفاده گردید. بدین ترتیب پردازشگر تعیین نیروی بهینه، سیستم کنترلی و نیزمیراگر MRدر محیط نرم افزار مدل شده و بر روی سیستم سازه ای نصب گردیدند. در نهایت نیز نتایج حاصله از سازه هایی که در آن میراگر نصب شده با سازه های فاقد میراگر مقایسه گردیده است. با توجه به نتایج بدست آمده مشخص میگردد که استفاده از این روش کنترلی در خصوص میراگر سیال مغناطیسی، به بهبود و کاهش پاسخ سازه کمک شایانی میکند. این میراگر ها با استفاده از کنترل مربوطه قادرند تا حدود 50 درصد در کاهش حداکثر تغییرمکان و نیز تا حدود 48 درصد در کاهش حداکثر شتاب مطلق سازه موثر باشند. از دیدگاهRMS و یا ریشه دوم میانگین مربعات، که در واقع به عنوان شاخصی جهت ارزیابی بهبود پاسخ ها مورد استفاده قرار میگیرد نیز مقایساتی انجام گردیده و نتایج مطلوبی حاصل شده است

کلیدواژه ها:

میراگرهای سیال هوشمند ، سازه های نیمه مرتفع ، کنترل نیمه فعال