کنترل ارتعاشات سازه‌ها با استفاده از سیستم‌های جاذب انرژی غیرخطی ارتعاشی- ضربه‌ای

Authors

  • خواجه احمد عطاری, نادر مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، تهران
Abstract:

Using Vibro-Impact Nonlinear Energy Sinks (VI NESs) is one of the novel strategies to control structural vibrations and mitigate their seismic response. In this system, a mass is tuned on the structure floor, so that it has a specific distance from an inelastic constraint connected to the floor mass. In case of structure stimulation, the displaced VI NES mass collides with the  inelastic constraint and upon impacts, energy is dissipated. In the present work, VI NES is studied when its parameters, including clearance and stiffness ratio, are simultaneously optimized. Harmony search as a recent meta-heuristic algorithm is efficiently specialized and utilized for the aforementioned continuous optimization problem. The optimized attached VI NES is thus shown to be capable of interacting with the primary structure over a wide range of frequencies. The resulting controlled response is then investigated, in a variety of low and medium rise steel moment frames, via nonlinear dynamic time history analyses. Capability of the VI NES to dissipate siesmic input energy of earthquakes and their capabilitiy in reducing response of srtructures effectively, through vibro-impacts between the energy sink’s mass and the floor mass, is discussed by extracting several performance indices and the corresponding Fourier spectra. Results of the numerical simulations done on some structural model examples reveal that the optimized VI NES has caused successive redistribution of energy from low-frequency high-amplitude vibration modes to high-frequency low-amplitude modes, bringing about the desired attenuation of the structural responses.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

کنترل ارتعاشات سازه ها با استفاده از سیستم های جاذب انرژی غیرخطی ارتعاشی- ضربه ای

یکی از روش های جدید کنترل ارتعاش سازه ها و کاهش پاسخ لرزه ای آنها، استفاده از سیستم جاذب انرژی غیرخطی ارتعاشی- ضربه ای است. در این سیستم یک جرم برروی کف سازه ای به گونه ای تنظیم شده است که فاصلۀ مشخصی از دیوارۀ غیرارتجاعی متصل به جرم طبقه دارد. جرم جابه جا شده در اثر تحریک سازه با دیوارۀ غیرارتجاعی برخورد می کند که باعث ایجاد ضربه و جذب انرژی می شود. در تحقیق حاضر جاذب انرژی ارتعاشی- ضربه ای با...

full text

کنترل غیرفعال ارتعاشات لوله‌های حامل سیال با استفاده از جاذب ارتعاشی

در مقاله حاضر تأثیر جاذب ارتعاشی یک درجه آزادی بر کاهش دامنه ارتعاشات لوله‌های حامل سیال با روش نیمه تحلیلی مطالعه شده است. با در نظر گرفتن تئوری تیر اویلر-برنولی، معادلات حرکت لوله و جاذب ارتعاشی استخراج شده است. با در نظر گرفتن چهار شکل مود ارتعاشی اول لوله، معادلات حرکت با استفاده از روش گالرکین گسسته‌سازی و به صورت عددی حل شده‌اند. سپس، فرکانس‌های طبیعی لوله حامل سیال با تکیه‌گاه‌های ساده د...

full text

کاهش ارتعاشات خودتحریک در فرآیند میکروفرزکاری با استفاده از جاذب های ارتعاشی

در این مقاله‏ به مسئلة فرونشاندن ارتعاشات خودتحریک در فرایند میکروفرزکاری به منظور دستیابی به دقت بیشتر، کیفیت سطح بهتر و نرخ برداشت ماده بالاتر پرداخته شده است. فرایند میکروفرزکاری به صورت سیستمی دو درجه آزادی مدل شده و آثار خروج از مرکز ابزار برش نیز در نظر گرفته شده است. به منظور افزایش پایداری سیستم در عمق برش بیشتر و در نتیجه نرخ برداشت مادة بالاتر، جاذب های ارتعاشی خطی و غیرخطی طراحی شده­...

full text

بررسی کنترل ارتعاشاتی سیستم های جاذب انرژی غیرخطی ارتعاشی-ضربه ای

با توجه به مشکلات و محدودیت های روش های موجود کنترل ارتعاشات سازه ها و کاهش پاسخ لرزه ای آن ها، نیاز به توسعه ی سیستم های غیر فعال، سبک و ارزان و در عین حال دارای عملکرد مطلوب در بازه ی فرکانسی وسیع با ویژگی های متفاوت بیش از پیش احساس می شود. به نظر می رسد با توجه به اهمیت مسئله ی زلزله در کشور و خسارات ناشی از آن، باید موضوع کاهش پاسخ لرزه ای سازه ها با روش هایی به غیر از تغییر طرح سازه بیش ا...

15 صفحه اول

کنترل ارتعاشات لرزه‌ای سازه‌های غیرخطی با استفاده ازمکانیزم میراگر جرمی هماهنگ شده نیمه فعال

در این مقاله به طراحی مکانیزم میراگر جرمی هماهنگ شده ی نیمه فعال (SATMD) با میرایی متغیر برای کاهش پاسخ سازه های غیرخطی تحت اثر زلزله پرداخته شده است. جهت تعیین دستورهای مناسب برای انتخاب میرایی در هر لحظه، الگوریتم کنترل نیمه فعالی برای سازه‌های غیرخطی بر مبنای الگوریتم بهینه ی آنی غیرخطی و قانون کنترل برشی تهیه شده است که برای طراحی بهینه ی سیستم کنترل، پارامترهای طراحی از حل یک مسأله ی بهینه...

full text

مبانی و سازوکار چاه غیرخطی انرژی در کاهش ارتعاشات

حذف ارتعاشات ناخواسته سازه‌های مهندسی موضوع شمار بسیاری از پژوهش‌های علمی است. از جمله جدیدترین و کارآمدترین جاذب‌های ارتعاشاتی که به‌تازگی مورد توجه محققان قرار گرفته است، چاه غیرخطی انرژی است. این جاذب غیرخطی که به‌صورت عددی، تحلیلی و آزمایشگاهی روی سیستم‌های مختلف بررسی و آزمایش شده است، قادر است انرژی را از سیستم اولیة تحت بارگذاری‌های متفاوت خارجی به‌صورت یک‌طرفه، غیرفعال و در گسترة وسیعی ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 35  issue 1

pages  123- 142

publication date 2016-09

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

No Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023