مطالعه عددی رفتار میراگر مایع هماهنگ شده (tld) با سقف انعطاف پذیر شناور

یکی از روش های کارآمد کنترل ارتعاش سازه استفاده از میراگرهای مایع هماهنگ شده (tld) می باشد. این نوع میراگرها غالباً در بالاترین طبقه ساختمان نصب می شوند. کاربردهای موفقی از میراگرهای مایع هماهنگ شده(tld) در سازه گزارش شده است. این میراگرها نسبت به دیگر انواع دارای مزیت هایی می باشند. در کار حاضر نوعی سقف شناور سبک تعریف شده است که روی سطح آزاد آب قرار داده شود. این سطح شناور می تواند از پدیده ی شکست موج جلوگیری به عمل آورد. شکست موج موجب افزایش میرایی می شود اما در پاره ای از موارد باعث می شود مقدار میرایی از حد بهینه ی محاسبه شده توسط طراح بیشتر شود. از آن جا که بیشتر روابطی که تاکنون برای توصیف حرکت مایع ارائه شده است با شرط رخ ندادن شکست موج می باشد، سقف شناور انعطاف پذیر برای میراگرهای مایع هماهنگ شده(tld) موجب می شود که روابط مذکور اعتبار خود را در مدل حفظ نمایند. از طرف دیگر به علت بخار شدن مایع درون مخزن ارتفاع آن تغییر می یابد و همین مساله باعث می شود رفتار میراگر غیرقابل پیش بینی باشد. قرار دادن این سقف شناور انعطاف پذیر روی سطح مایع موجب می شود که این مشکل بر طرف شود. وزن مخصوص و جنس این سقف شناور به گونه ای فرض می شود که حرکت موجی سطح آزاد در هنگام زلزله به راحتی اتفاق بیافتد. در این پروژه مقایسه ای از عملکرد میراگر میراگرهای مایع هماهنگ شده(tld) در دو حالت بدون سقف و با سقف انعطاف پذیر شناور به عمل آمده است. مدل های عددی برای میراگرهای مایع هماهنگ شده(tld) برای شکل استوانه ای در محیط نرم افزار ansys طراحی شده و تحلیل های انجام شده به-صورت سه بعدی می باشند. برای صحت سنجی مدل در حالت بدون سقف از نتایج یک آزمایش انجام شده استفاده شده است. مبنای مقایسه تغییرات رخ داده شده در مقدار فرکانس اول تلاطم سطح آب، بیشینه-ی ارتفاع موج و نیروی برشی پایه در میراگر تحت ارتعاش می باشد. ابتدا مدلی از میراگر در حالت بدون سقف و میراگر با سقف انعطاف پذیر شناور ساخته شده و با انجام تحلیل مودال فرکانس های طبیعی آن ها اندازه گیری شده است. سپس با تغییر در عمق میراگر با سقف انعطاف پذیر شناور فرکانس آن با فرکانس میراگر بدون سقف هماهنگ سازی شده است. در نهایت عملکرد دینامیکی هر دو نوع میراگر تحت بار سینوسی با فرکانس تحریک برابر با فرکانس اول تلاطم سطح آب خودشان قرار داده شده و نتایج مورد مقایسه قرار گرفته اند. بعد از انجام تحلیل ها مشاهده شد که نه تنها قرار دادن سقف بر روی میراگر مایع هماهنگ شده(tld) موجب از بین رفتن بعضی از معایب آن می شود، بلکه عملکرد آن بهبود می یابد و وزن مایع مورد نیاز برای میراگرهای مایع هماهنگ شده(tld) کاهش می یابد. در انتها از مایع روغن به جای آب در میراگر مایع هماهنگ شده (tld) استفاده شد و با انجام تحلیل مودال نتایج مورد مقایسه قرار گرفت.