مطالعه ی عددی رفتار چرخه ای اتصال های نبشی پایه ی ستون فولادی با استفاده از طراحی آزمایش تاگوچی

در پژوهش حاضر، به بررسی تاثیر پارامترهای هندسی و مکانیکی، شامل: ضخامت نبشی، نیروی ­محوری، و فاصله ی میل مهار از لبه ی ستون در رفتار چرخه­ای اتصال های پایه ی ­ستون های فولادی با نبشی­های تسلیم­شونده و قابل تعویض پرداخته شده است. هدف اصلی، ارزیابی ظرفیت خمشی اتصال های مذکور تحت بارگذاری چرخه ای با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی و تحلیل عددی در نرم افزار آباکوس بوده است. تحلیل آماری نتایج به روش تحلیل واریانس نشان داده است که ضخامت نبشی با سهم ۴۳/۵۹٪، بیشترین تاثیر را در افزایش ظرفیت خمشی داشته است؛ در حالی که فاصله ی میل مهار با ۹۵/۲۴٪ و نیروی محوری با ۹۲/۱۱٪ در رده های بعدی قرار گرفته اند. معادله ی رگرسیونی توسعه یافته، رابطه ی بین پارامترهای ورودی و ظرفیت خمشی را با دقت بالا پیش­بینی کرده است، که با نتایج مدل عددی تطابق نزدیکی داشته است. ترکیب بهینه با ضخامت نبشی ۱۰ میلی متر، نیروی محوری ۲۰٪، و فاصله ی میل مهار ۴۰ میلی متر، بیشینه ی لنگر خمشی برابر با ۷۱/۳۰ کیلونیوتن. متر را حاصل کرده است. رفتار اتصال در تمامی ترکیب­ها در ناحیه ی مفصلی باقی مانده است.

کلیدواژه ها:

اتصال های پایه ی ستون فولادی ، نبشی فولادی قابل تعویض ، رفتار چرخه­ای ، تحلیل اجزاء محدود ، روش تاگوچی