نام پژوهشگر: علی جلایی فر
علی جلایی فر بهروز عسگریان
فلسفه روش های طراحی ساختمان های مقاوم در برابر زلزله در سال های اخیر شاهد تغییرات بسیاری بوده است. امروزه از روش های غیر فعال کنترل سازه ها در برابر زلزله به عنوان یک جایگزین مناسب برای روش های سنتی نام برده می شود. آلیاژ های حافظه دار شکلی به عنوان موادی هوشمند در کنترل سازه ها می توانند تا کرنش های حدود %10 را بدون برجا گذاشتن کرنش پس ماند و هم زمان با رفتار هیسترتیک تحمل کنند که این مساله این مواد را به یک ماده مطلوب برای کاربرد در میراگر ها و یا جداگر های پی تبدیل کرده است. در این پژوهش سعی شده است تا ضمن بررسی آزمایشگاهی رفتار آلیاژ حافظه دار نیتینول و خواص مکانیکی آن، مدلی ساده و به دور از پیچیدگی های مکانیکی برای یک میراگر ترکیبی جهت استفاده در اعضای مهاربندی سازه های خاص ارائه گردد. این میراگر با استفاده از ترکیب موازی فولاد ساختمانی و نیتینول می تواند به بهبود رفتار مهاربندها کمک کند. رفتار این میراگر ترکیبی از طریق روش اجزای محدود و نیز با استفاده از آزمایشات برای ترکیب های مختلف نیتینول و فولاد بررسی شده است. نتایج حاصل از این اقدامات نشانگر عملکرد ترکیبی مناسب میراگر پیشنهادی از نظر استهلاک انرژی و بازیابی کرنش ها به نسبت استفاده از فولاد یا نیتینول به تنهایی می باشد. هم چنین برخی نقاط ضعف در رفتار هریک از این مصالح در ترکیب موازی توسط ماده دیگر پوشش داده شده است.
مجید امیراحمدی بهروز عسگریان
اغلب سیستم های مقاوم در برابر زلزله، از اید? جاری شدن فولاد و اصطکاک برای اتلاف انرژی استفاده می کنند. این سیستم ها چرخه های هیسترزیس پایداری را به نمایش می گذارند ولی مشکل عمد? آنها ایجاد تغییرشکل های پسماند پس از وقوع زلزله می باشد. برای رفع این نقیصه، سیستم های خودمرکز در دهه های اخیر مطرح گشت. یکی از روش های دستیابی به این سیستم ها، استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی می باشد. این آلیاژها می توانند تا کرنش های حدود 10 درصد را بدون برجای گذاشتن کرنش پسماند و هم زمان با رفتار هیسترتیک تحمل کنند. بر همین اساس جلایی فر و عسگریان با الهام گرفتن از عملکرد مهاربندهای کمانش تاب یک میراگر محوری ترکیبی از فولادو آلیاژهای حافظه دار شکلی را ارایه نمودند. اعضای این میراگر از دو بخش الاستیک و هست? مرکزی (قسمت غیرالاستیک) تشکیل شده بودند و توسط یک مکانیزم محصور شدگی، از کمانش آنها تحت بارهای فشاری جلوگیری به عمل آمده بود. این میراگر توانست تست های آزمایشگاهی و عددی را با موفقیت به پایان برساند ولی فاقد یک مدل رفتاری بود. در این پژوهش به ارای? یک مدل رفتاری مناسب برای میراگر فوق پرداخته شده است. پس از مدلسازی میراگر در نرم افزار متلب، پارامترهای موثر بر رفتار میراگر مشخص گردید. سپس میزان تأثیر هر یک از آنها بر رفتار میراگر تحت بارگذاری sac، مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از انجام تحلیل ها مشخص گشت که تعداد اعضای میراگر و پارامترهای وابسته به قسمت هست? اعضا بیشترین تأثیر را بر رفتار میراگر دارند. همچنین مشاهده شد که میله های sma، تنها نقش بازگردانندگی میراگر به حالت اولیه را نداشته بلکه به اعضای فولادی در میراکردن انرژی نیز کمک می کنند. در نهایت یک مدل رفتاری برای میراگر محوری ترکیبی از فولاد و آلیاژ حافظه دار شکلی پیشنهاد شد.