کنترل نیمه فعال پاسخ لرزه ای سازه ها با استفاده از میراگرهای mr

کنترل پاسخ سازه های مهندسی عمران در مقابل تحریکات ناشی از بارهای دینامیکی نظیر باد و زلزله، زمین? تحقیق نسبتاً جدیدی می باشد که به سرعت در حال پیشرفت است. میراگرهای mr، گروه جدیدی از ابزار کنترل مدرن سازه ها به شمار می آیند. مایعات mr در درون این میراگرها حاوی ذرات دو قطبی شونده ای هستند که با قرارگیری در معرض میدان مغناطیسی، قطبش یافته و اتصال زنجیروار آن ها به یکدیگر، سبب می شود که این مایعات در مدت چند میلی ثانیه به حالت نیمه جامد تغییر حالت دهند. به این ترتیب با تغییر ولتاژ اعمال شونده، بزرگی میدان مغناطیسی تغییر نموده و در نتیجه تنش تسلیم مایع و نیروی میرایی تولید شده توسط میراگر mr، تغییر می یابد. در پایان نام? حاضر، عملکرد سیستم های کنترل میراگر mr مورد بررسی قرار می گیرد. شبیه سازی سیستم کنترل در فضای نرم افزار matlab انجام شد. از دو مدل هیسترسیزی bouc-wen ساده و اصلاح شده (phenomenological model) جهت مدل سازی رفتار غیرخطی میراگرهای mr استفاده شده و عملکرد میراگرها در دو حالت غیرفعال و نیمه فعال مورد ارزیابی قرار می گیرد. برای بررسی عملکرد غیرفعال میراگرها، دو مود passive-off به ازای ولتاژ ورودی صفر و passive-on به ازای ولتاژ ورودی برابر با ولتاژ حداکثر (ولتاژحد اشباع میدان مغناطیسی) در نظر گرفته می شود. هم چنین یک روش کنترل مستقیم نیمه فعال بر پای? مدل ساد? bouc-wen پیشنهاد می گردد. در این روش سعی می شود تا با استفاده از الگوریتم کنترل بهین? lqr، ولتاژ ورودی بهینه، جهت نزدیک نمودن نیروی میراگر به نیروی کنترل بهینه، در هر لحظه محاسبه گردد. عملکرد نیمه فعال میراگر mr با استفاده از روش پیشنهادی مذکور و الگوریتم شناخته شد? clipped optimal که در آن با تنظیم ولتاژ ورودی برابر با دو مقدار صفر یا ولتاژ حداکثر، در هر لحظه نیروی میرایی میراگر به نیروی کنترل بهین? محاسبه شده نزدیک می شود، مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج تحلیل چندین قاب ساختمانی برشی نشان می دهد که به دلیل قابلیت انطباق بر شرایط موجود در هر لحظه، به کارگیری میراگرهای mr در حالت نیمه فعال نسبت به مودهای عملکردی غیر فعال برتری دارد. هم چنین در روش کنترل مستقیم پیشنهاد شده، امکان محاسب? ولتاژ ورودی بهینه در هر گام زمانی وجود داشته و در مواردی که باز? مقادیر نیروهای کنترل بهینه محاسبه شده از ظرفیت تولید میراگر تجاوز نکند، این روش عملکرد مناسب تری نسبت به clipped optimal خواهد داشت و در غیر اینصورت شاهد عملکرد مشابهی از دو روش مذکور خواهیم بود. ضمناً مقایس? نتایج عددی نشان می دهد که نصب میراگرهای mr در طبقات بالاتر نسبت به طبقات پایین، عملکرد موثرتری در کاهش پاسخ های لرزه ای سازه خواهد داشت.