مطالعه لرزه ای عملکرد سیستم فنر حلقه خودمرکزکننده در اتصالات فولادی با استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی نیتینول و پایه آهن

سازه های فولادی به دلیل نسبت مقاومت به وزن بالا در صنعت ساخت و ساز کاربرد گسترده ای دارند. یکی از چالشهای اساسی این سازه ها، عملکرد نامناسب اتصالات آنها تحت بارهای لرزه ای است که می تواند منجر به تغییر شکلهای دائمی و کاهش ظرفیت باربری شود. به همین دلیل، توسعه اتصالات خود مرکز کننده با قابلیت استهلاک انرژی بالا همواره مورد توجه پژوهشگران بوده است. استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی (SMA) در این اتصالات به دلیل ویژگیهایی نظیر خاصیت فوق کشسانی و توانایی بازیابی تغییر شکل راهکاری نوین برای بهبود عملکرد لرزه ای محسوب می شود. در این پژوهش عملکرد سیستم فنر حلقه خود مرکز کننده مجهز به آلیاژهای حافظه دار شکلی نیتینول (NiTi) و پایه آهن تحت بارگذاری چرخه ای مورد مطالعه عددی قرار گرفته است. سیستم فنر حلقه که شامل تعدادی حلقه بیرونی مبتنی بر آلیاژ حافظه دار شکلی و حلقه درونی از جنس آلیاژ با استحکام بالا است که دارای سطوح مخروطی هستند و به صورت متناوب با هم جفت می شوند. سیستم مذکور همراه با پیچهای با استحکام بالا در اتصالات ورق انتهایی معمولی استفاده می شوند تا پاسخ خود مرکزی و اتلاف انرژی مطلوبی را در عین اطمینان از سهولت ساخت و ساز ایجاد کنند. نتایج گواه بر این است که علاوه بر عملکرد شکل پذیری مطلوب نمونه ها پاسخ خود مرکز کنندگی رضایت بخشی را بدون تغییر شکل باقی مانده القایی پس از بارگذاری چرخه ای تا ۴ درصد تغییر مکان نشان می دهند.

کلیدواژه ها:

آلیاژ حافظه دار ، شکلی سیستم فنر ، حلقه اتصال خود مرکز کننده ، عملکرد چرخه ای