طراحی بهینه و شناسایی عوامل تاثیرگذار بر عملکرد میراگر mr در سازه ها

میراگر های با سیال کنترل شونده mr را می توان به عنوان نمونه ای از اعمال کنترل نیمه فعال در سازه های عمرانی معرفی نمود. در این نوع از میراگر ها، از سیال کنترل شونده با خاصیت مغناطیسی استفاده شده است. در سازه های کنترل شده با میراگر های mr، در هر لحظه با تغییر سختی و میرایی سازه، نیرو های ارتعاش ورودی کنترل و مستهلک می شوند. در این پایان نامه ضمن بررسی مدل های رفتاری و الگوریتم های کنترلی میراگر های mr، به طراحی بهینه و شناسایی عوامل تاثیر گذار بر عملکرد این میراگر ها در کنترل ارتعاشی سازه ها پرداخته می شود. جهت مدل سازی رفتار میراگر ها از مدل دینامیکی modified bouc-wen بهره برده شده است، همچنین از الگوریتم های کنترل نیمه فعال لیاپونوف، کنترل غیر متمرکز بنگ بنگ، کنترل با حداکثر استهلاک انرژی، کنترل بهینه برشی با قانون کنترلی lqr و نیز کنترل غیر فعال passive off و passive on جهت کنترل ولتاژ اعمالی به میراگر ها استفاده خواهد شد. در این مطالعه، تاثیر عواملی نظیر تعداد میراگر ها و موقعیت آن ها در طبقات سازه و نیز نوع الگوریتم کنترلی در اعمال ولتاژ، بر عملکرد این میراگر ها مورد ارزیابی قرار گرفته و حالت های بهینه تعیین گردیده است. جهت طراحی بهینه ی میراگر mr از الگوریتم ژنتیک بهره گرفته شده است. در این راستا، ماتریس های وزنی در قانون کنترل بهینه lqr با الگوریتم کنترل بهینه برشی به عنوان متغیر های مساله معرفی شده و به حل مساله ی بهینه سازی با دو تابع هدف متفاوت پرداخته شده است. برای این منظور، برنامه ای در نرم افزار matlab نوشته شد که توانایی مدل سازی میراگر های mr را در سازه های برشی با رفتار خطی دارا بود. در آنالیز عددی، قاب 10 طبقه برشی را به عنوان مدل سازه ی نمونه انتخاب کرده و تحت ارتعاش ورودی مشخص، به بررسی عوامل تاثیر گذار بر عملکرد میراگر های mr پرداخته شده است. نتایج حاکی از تاثیر تعداد و موقعیت میراگر ها و نوع الگوریتم کنترلی بر عملکرد میراگر های mr دارد به طوری که با انتخاب درست و مناسب هر یک، می توان پاسخ های کنترل شده را به نحو مطلوب تری کاهش داد، بنابراین در طراحی های با مقیاس کامل، باید این موارد مورد توجه قرار گیرند.