استخراج پارامترهای بهینه و ارزیابی عملکرد سیستم دارای قابلیت خودکنترلی با تحلیلهای حوزه فرکانس و زمان

سیستم‎های سازه‎ای با قابلیت خودکنترلی مثل سازه بلند با بخش‎های معلق جدا شده یا سیستم مگاساب کنترل‎شده که در آن‎ها بخشی از سازه اصلی به عنوان زیرسازه جاذب ارتعاش عمل می‎کند، در سال‎های اخیر پیشنهاد شده و مورد توجه قرار گرفته‎اند. در این تحقیق، قابلیت کنترل سیستم خودکنترل با ارائه مدل مفهومی دو درجه آزادی با سیستم اولیه میرا تحت تحریک تصادفی نوفه سفید مورد بررسی قرار گرفت. هدف کنترل به نحوی انتخاب شد که ارتعاشات هر دو جرم کنترل شود و پارامترهای بهینه و عملکردهای کنترلی سیستم خودکنترل و TMD با استفاده از تحلیل حوزه فرکانس مقایسه شد. همچنین، ارتعاش جرم‎ها با تحلیل حوزه زمان نیز بررسی گردید. برای ارزیابی نقش روش خودکنترلی در کاهش ارتعاشات سازه‎ها و مقایسه عملکرد آنها با مدل مفهومی، مثالی از ساختمان بلند در معرض باد ارائه و بررسی شد. نتایج نشان داد کارآیی سیستم خودکنترلی با افزایش نسبت جرمی بیشتر می‎شود. به‎طور مثال، در مدل مفهومی، برای نسبت جرمی ۳۰ درصد، جایجایی نسبت به حالت کنترل نشده، ۷/۷۰ درصد کاهش داشت. تحلیل حوزه زمان نشان داد در سیستم خودکنترل، ارتعاشات جرمهای اولیه و ثانویه مشابه هستند ولی نسبت به هم اختلاف فاز دارند که زمینه را برای کاهش ارتعاشات توسط میراگر فراهم می‎کند. برای ساختمان بلند، سیستم خودکنترلی نقش موثری در کنترل ارتعاشات سازه بهویژه نوسانات عرضی که غالب‎تر از ارتعاشات طولی بود، داشت. پارامترهای بهینه پاسخ طولی ساختمان در مقایسه با پاسخ عرضی، به پارامترهای مدل مفهومی نزدیکتر بود. برای ساختمان بلند، ارائه مدل سازهای و بارگذاری دقیق‎تر، با نتایج بهینهسازی مطلوب‎تری همراه بود.

کلیدواژه ها:

جاذب ارتعاش دینامیکی ، ارتعاشات تصادفی ، قابلیت خودکنترل ، کنترل غیرفعال ، بهینه&lrm ، سازی