طراحی و تحلیل پاندول جاذب ارتعاش افقی با مکانیزم میراکننده

امروزه کنترل ارتعاشات ناخواسته در سازه های عظیم و لوازم مکانیکی با کمترین هزینه ممکن از اهمیت بالایی برخوردار است. از کارآمدترین تجهیزاتی که برای این منظور استفاده می گردد، جاذب دینامیکی نام دارد. این وسیله یک زیرسیستم دینامیکی است که به مجموعه اصلی متصل گشته و نوسانات مخرب و نامطلوب آن را در یک محدوده فرکانسی تعدیل می نماید. در این پژوهش نحوه عملکرد پاندول جاذب دینامیکی به عنوان عضوی از این گروه بزرگ، بررسی شده است. این ابزار برخلاف جاذب های معمول از نیروی جاذبه زمین بجای نیروی الاستیک برای انجام وظایف خود بهره می برد. معادلات دینامیکی غیرخطی حاکم بر مسئله به ترتیب توسط روش های لاگرانژ و توازن هارمونیک استخراج و حل می گردد. روش حل مذکور تنها برای تحلیل پاسخ حالت ماندگار قابل استفاده بوده و در مورد پاسخ گذرا کارایی نخواهد داشت. عمل بهینه سازی به صورت عددی و برای یافتن جاذب مطلوب به منظور کنترل بهتر نوسانات زیرسیستم اولیه (اصلی) صورت می پذیرد. نشان داده می شود که حل مسئله با انجام عمل خطی سازی روی معادلات حاکم، علاوه بر ناتوانی در تخمین دقیق پاسخ مجموعه در هنگام افزایش دامنه نوسانات پاندول جاذب، قادر به دست یابی به تمامی پاسخ ها نیز نخواهد بود. اما در این تحقیق، جواب مسئله به دو دسته پاسخ اولیه (دائمی) و ثانویه (مقطعی) تقسیم بندی می شود. همچنین بیان می گردد که باوجود احتمال بسیار اندک رخداد پاسخ های ثانویه، مطالعه آن ها به دلیل تأثیرگذاری بر پاسخ اولیه از اهمیت بسزایی برخوردار است. به علاوه، کیفیت کار پاندول جاذب ارتعاش با طول متغیر و میرایی غیر خطی در کنار نتایج حاصل از آزمایش عملی مورد رسیدگی قرار می گیرد.