بررسی جذب انرژی و آسیب پذیری میراگرهای شیاردار با توجه به آرایش و فرم شیارها

میراگرهای شکاف دار با ایجاد شیار و تضعیف عمدی بخشی از عضو، موجب تمرکز خرابی موضعی در ناحیه شیار شده و در نهایت با تشکیل مفصل پلاستیک، به استهلاک و جذب انرژی در سازه کمک می کنند. درک اثر فرم هندسی شیار و نحوه ارایش آن بر رفتار این میراگرها، برای بهبود عملکرد لرزه ای قاب های خمشی فولادی ضروری است. در این پژوهش، فرم هندسی شیارها به صورت متغیر و در چهار حالت دایره، بیضی، مستطیل و ذوزنقه در نظر گرفته شد. مدل سازی عددی در نرم افزار Abaqus و بر پایه تئوری اجزای محدود انجام گرفت. نمونه ها تحت بارگذاری جابه جایی کنترل تا تغییرمکان هدف، به صورت تحلیل پوش اور و در قالب تحلیل غیرارتجاعی (پلاستیک) بررسی شدند. معیارهای اصلی ارزیابی شامل میزان استهلاک انرژی در قاب و میراگر و نیز آسیب پذیری پلاستیک میراگر با شاخص کرنش پلاستیک معادل (PEEQ) بود. نتایج نشان داد تغییر فرم و ارایش شیارها تاثیری چشمگیر بر روند کلی تشکیل مفصل پلاستیک ندارد. با این حال، تغییرات هندسی و آرایشی شیارها می تواند تا حدود ۸ درصد مقاومت جاری شدگی و حدود ۵ درصد مقاومت نهایی سیستم را دستخوش تغییر کند. در مدل دارای شیارهای افقی، منحنی ظرفیت رفتار نرم و یکنواخت نداشته و فروجهش در ناحیه پلاستیک مشاهده شد. آرایش و فرم شیارها، اگرچه مسیر کلی مفصل پلاستیک را تغییر نمی دهد، اما بر سطح مقاومت و شکل منحنی ظرفیت اثرگذار است. شیارهای افقی با وجود ایجاد فروجهش در ناحیه پلاستیک، از نظر توزیع آسیب در اجزای میراگر عملکرد مناسبی از خود نشان می دهند. بنابراین انتخاب هوشمندانه فرم و آرایش شیارها می تواند به بهینه سازی جذب انرژی و کنترل آسیب در میراگرهای شیاردار منجر شود.

کلیدواژه ها:

میراگرهای شکاف دار ، استهلاک و جذب انرژی ، کرنش های پلاستیک ، شیارهای نوک باریک ، مفصل پلاستیک ، میراگر ویسکوز