دانلود ترجمه مقاله مطالعه تجربی و عددی یک دمپر اصطکاک قابل تنظیم جدید – الزویر ۲۰۱۵

مطالعه تجربی و عددی یک دمپر اصطکاک قابل تنظیم جدید

Experimental and numerical study of a new adjustable frictional damper

چکیده

۱- مقدمه

۲ – اجزاء و مکانیزم میراگر اصطکاک قابل تنظیم

۳- محاسبات طراحی AFD

۴- مطالعه تجربی رفتار هیسترتیک AFD

۴-۱- فرایند ساخت نمونه اولیه AFD

۴-۲- تنظیم آزمایش

۴-۳- بارگذاری استاتیک

۴-۴- بارگذاری دینامیک

۵- مطالعه عددی رفتار هیسترتیک AFD

۵-۱- تحلیل مکانیکی

۵-۲- تحلیل حرارتی

۶- میرایی چسبنده معادل

۷- AFD به عنوان یک میراگر غیرفعال

۸- نتیجه گیری

منابع

چکیده

در این مقاله مفهوم یک میراگر اصطکاک نیمه فعال ، بنام میراگر اصطکاک تنظیم شده (AFD) معرفی شده است. نیروی بهم فشردگی چنین میراگری توسط فشار هیدرولیکی امن شده است، که نه تنها هزینه های تولید را کاهش می دهد، بلکه آن را برای کنترل پاسخ لرزه ای سازه با تغییر نیروی بهم فشردگی میراگرها، ممکن می سازد.
رفتار هیسترتیک AFD با استفاده از اندازه های تجربی همانند مدل عددی بررسی شده است.فرایند تجربی درگیر آزمون هایی با فشار هیدرولیکی مختلف(که باعث ایجاد نیروهای اصطکاک مختلف می شود)در نزدیکی بارگذاری ایستا همانند بارگذاری دینامیک با فرکانس های مختلف می باشد. نتایج نشان می دهد که میراگر پیشنهادی دارای جذب انرژی قابل توجهی توسط حلقه های هیسترتیک ثابت است، که می تواند برای افزایش عملکرد سازه های مورد نظر تحت بارهای زلزله با شدت های مختلف استفاده شود. ویژگی های جابجایی نیرو AFD مانند بار لغزش، انرژی تخلیه شده، سفتی(سختی) مؤثر و میرایی چسبنده معادل برای دور های متوالی بارگذاری محاسبه شده است. سیستم بر اساس نیازمندی های دستگاه های وابسته به جابجایی بر طبق مشخصات ASCE / SEI 41-06 توصیف شده است. علاوه بر این، رفتار هیسترتیک AFD توسط روش عددی مورد مطالعه قرار می گرفته و توافق نزدیک بین نتایج آزمایشگاهی و عددی مشاهده شده است.

۸- نتیجه گیری

یک میراگر اصطکاک نیمه فعال به نام میراگر اصطکاک قابل تنظیم (AFD) معرفی شده بود. نیروی بهم فشردگی چنین میراگری توسطفشار هیدرولیکی تامین شده است. بر خلاف انواع دیگر میراگر های اصطکاک نیمه فعال، AFDها برای ساخت سازه ها مناسب هستند و دارای هزینه موثرتری برای تولید آسان و تعمیر کمتر هستند. یکی دیگر از مزیت های مهم AFD این است که تمرکز دوباره یک نگرانی طولانی مدت نیست. مطالعات تجربی AFD نشان می دهد که عملکرد دستگاه قابل پیش بینی است از اینرو برای اندازه گیری فشار هیدرولیک کاملا آسان و همچنین قابل اعتماد است زیرا واپاشی بار لغزشی در طول چرخه ها در محدوده قابل قبولی از مشخصات ASCE / SEI 41-06 قرار دارد. خصوصیات جابجایی نیرو AFD مانند بار لغزش،انرژی تخلیه شده، سختی مؤثر و میرایی چسبنده معادل برای چرخه های متوالی بارگذاری محاسبه شده اند و بر اساس الزامات مورد نیاز مشخصات ASCE / SEI 41-06 تعیین شده اند. اثرات بارگذاری دینامیک(فرکانس های مختلف) نیز در نظر گرفته شده است. رفتار مشابه با بارگذاری استاتیک مشاهده شده است. مدل عددی که شرایط آزمایش را تقلید می کند ساخته شده و مورد مطالعه قرار گرفت. توافق نزدیکی در شرایط منحنی جابجایی نیرو هیسترتیک بدست آمده بود.

Abstract

In this paper, the concept of a semi active frictional damper called Adjustable Frictional Damper (AFD) is introduced. The clamping force of such damper is secured by hydraulic pressure, which not only reduces the manufacturing costs but also makes it possible to control the seismic response of the structure by changing the clamping force of the dampers. The hysteretic behavior of AFD is studied by experimental means as well as by numerical model. Experimental process involves tests with various hydraulic pressures (which cause various frictional forces) at nearly static loading as well as dynamic loading with various frequencies. The results show that the proposed damper has significant energy absorption by stable hysteretic loops, which can be used for enhancement of the performance of structures subjected to earthquake loads with various intensities. Force–displacement characteristics of AFD such as slippage load, dissipated energy, effective stiffness and equivalent viscous damping for consecutive cycles of loading is calculated. The system is qualified based on the requirements for displacement-dependent devices according to ASCE/SEI 41-06 specification. Furthermore, the hysteretic behavior of AFD is studied by numerical method and a close agreement between the experimental and numerical results is observed.

۸- Conclusions

A semi-active frictional damper which is called Adjustable Frictional Damper (AFD) was introduced. The clamping force of such damper is secured by hydraulic pressure. Unlike other kinds of semi-active frictional dampers, AFDs are applicable to building structures and they are more cost effective because of easy manufacturing and low maintenance. Another important advantage of AFD is that re-centering is no longer a concern. Experimental studies of AFD show that the performance of the device is predictable since it is quite easy to measure the hydraulic pressure and also reliable since decay of slippage load over the cycles is in an acceptable range of ASCE/SEI 41-06 specification. The force– displacement characteristics of AFD such as slippage load, dissipated energy, effective stiffness and equivalent viscous damping for consecutive cycles of loading were calculated and qualified based on the requirements of the ASCE/SEI 41-06 specification. The effects of dynamic loading (various frequencies) also were considered. Similar behavior as static loading was observed. Numerical model which simulates the test conditions was constructed and studied. Close agreement in terms of hysteretic force–displacement curve was achieved.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مطالعه تجربی و عددی یک دمپر اصطکاک قابل تنظیم جدید

Experimental and numerical study of a new adjustable frictional damper