ارزیابی عملکرد اتصال گیردار فولادی مجهز شده به سیستم ترکیبی میراگر شکاف دار فولادی و مولفه مرکزگرای آلیاژ حافظه دار

زمینه پژوهش: محدودنمودن دریفت پسماند، یکی از اهداف طراحی مهندسی در سازه های جدید است و کوچک بودن دریفت پسماند، تعمیرپذیری سازه را پس از وقوع زلزله ممکن می سازد. آلیاژ حافظه دار نایتینول یکی از مصالح گران قیمت مرکزگرای جدید است که خاصیت بازیابی تغییرشکل های پسماند را دارد. ازسوی دیگر استفاده از میراگرهای شکاف دار فولادی یکی از انواع مطلوب میراگرهای انرژی است. در این مقاله یک اتصال گیردار فولادی مجهز به یک سیستم ترکیبی میراگر شکاف دار فولادی و مولفه آلیاژ حافظه دار ناتینول مورد مطالعه عددی قرار می گیرد و عملکرد مشترک مولفه میراگر انرژی و مولفه مرکزگرا ارزیابی می شود.روش پژوهش: در ابتدا یک نمونه آزمایشگاهی مجهز به میراگر شکاف دار، به عنوان نمونه مرجع در نظر گرفته می شود، سپس پیکربندی موازی مولفه میراگر فولادی و مولفه مرکزگرای آلیاژ حافظه دار معرفی و بررسی عددی می شود. در صنعت به دلیل گرانی مصالح نایتینول از سیم های نازک نایتینول استفاده می شود و استفاده از حالت سری دو مولفه به دلیل مصرف بالای مصالح نایتینول امکان پذیر نیست. در طراحی نمونه های عددی، سختی نمونه مرجع آزمایشگاهی به عنوان سختی مرجع ثابت در طراحی سیستم ترکیبی مولفه مرکزگرا و میراگر شکاف دار در نظر گرفته می شود. ۲۴ نمونه عددی با مدل سازی اجزای محدود ساخته می شود و پارامترهای دوران تسلیم، لنگر تسلیم، دوران پسماند، تنش های اعضای اتصال در تحلیل های چرخه ای و انرژی مستهلک شده مورد مطالعه قرار می گیرد.یافته ها: نتایج نشان می دهد که قرارگیری موازی دو مولفه موجب افزایش محسوس مقاومت اتصال می شود و با افزایش سهم نایتینول، رفتار هیسترزیس تا حدی به شکل پرچمی نزدیک می شود. بااین حال، اثر مرکزگرایی در کاهش دریفت پسماند محدود بوده و حتی در نمونه دارای بیش ترین مقدار نایتینول، میزان کاهش دوران پسماند تقریبا ۱۵٪ است. همچنین مشخص شد استفاده از سخت کننده در ناحیه نشیمن برای حفظ صلبیت اتصال ضروری است.نتیجه گیری: در مجموع، پیکربندی موازی برای افزایش مقاومت و ایجاد مقدار محدودی مرکزگرایی مناسب است، اما برای کاهش چشم گیر دریفت پسماند کافی نیست. درصورتی که هدف اصلی کاهش دریفت پسماند باشد، آرایش های دیگری، ازجمله پیکربندی سری، باید با توجه به مقدار نایتینول مورد نیاز، قابلیت ساخت و هزینه بررسی شوند.

کلیدواژه ها:

دریفت پسماند ، مرکزگرایی ، میراگر شکاف دار فولادی ، آلیاژ حافظه دار ، اتصال گیردار ، هیسترزیس