محاسبه ضریب میرایی میراگر آکاردئونی به صورت غیر خطی با آباکوس Abaqus

یکی از مسائل اساسی و مهم در طراحی سازه ساختمان بررسی رفتار سازه در مقابل بارهای دینامیکی بوده که مهمترین آن زلزله است. راه های مختلف برای مقاوم سازی سازه در مقابل زلزله مورد استفاده قرار می گیرد که هدف عمده آن ها میرا کردن رفتار دینامیکی و افزایش ناحیه الاستیک سازه است. برای مدل سازی رفتار میرایی میراگر آکاردئونی در سرعت های مختلف ثابت، این میراگر تحت فشار قرار گرفته و نمودارهای نیرو و جابه جایی میراگر به ازای سرعت های مختلف محاسبه می گردد. داده های سرعت، جابه جایی و نیرو در یک آنالیز مجزا به صورت ضریب میرایی غیرخطی وابسته به تغییر شکل میراگر می تواند به سازه ها نسبت داده شود. ضریب سختی میراگر نیز به صورت غیرخطی و با داده های جابه جایی و نیرو توسط نرم افزار معادل سازی شده و به اتصال نسبت داده می شود.
میراگر آکاردئونی به صورت پوسته استوانه با منحنی مارپیچی مدل سازی گردیده است. در نرم افزار Abaqus مدل هندسی میراگر به صورت Shell ایجاد گردیدهه است و برای کاهش حجم محاسبات تنها یک چهارم از مدل هندسی میراگر جهت بررسی مدل سازی شده است و از شرط مرزی تقارن استفاده گردیده است. در آنالیزهای دینامیکی مخصوصا آنالیز زلزله که سرعت جابه جایی بالا بوده برای رسیدن به یک جواب مناسب در شبیه سازی باید علاوه بر تعریف رفتار پلاستیک ماده، نحوه رفتار ماده نسبت به نرخ کرنش نیز در نظر گرفته شود. یکی از مدل های تجربی رفتار ماده که برای بررسی نرخ کرنش های بالا مناسب است مدل Johnson Cook بوده که بر اساس داده های تجربی رفتار ماده را تشریح می کند. جنس میراگر آکاردئونی از استیل سری A304 بوده که به کمک روش Johnson Cook رفتار آن شبیه سازی گردیده است.
ضلع انتهای میراگر در تمامی جهات مقید شده است و به دو ضلع اطراف میراگر شرط مرزی تقارن نسبت داده شده است. به منحنی بالای میراگر سرعت روو پایین اعمال گردیده و درجه آزادی آن در جهات دیگر مقید شده است. به ازای سرعت های مختلف مقدار نیروی عکس العمل کلی محاسبه می گردد و به صورت وابسته به تغییر شکل میراگر محاسبه می شود که نمودارهای آن در فیلم آموزشی “دینامیک قاب با میراگر” به اتصال سازه اعمال می گردد. از این داده ها رفتار میرایی میراگر به صورت غیرخطی و وابسته به سرعت و مقدار تغییر شکل میراگر توسط نرم افزار محاسبه می گردد. در واقع رفتار واقعی میراگر بدون هیچ فرضیاتی به آنالیز دینامیکی سازه ها قابل انتقال است.

در این فیلم آموزشی با موارد مختلفی از جمله ایجاد مدل هندسی میراگر آکاردئونی به صورت Shell در نرم افزار آباکوس Abaqus، تعریف رفتار ماده استیل سری A304 به صورت وابسته به نرخ کرنش به کمک مدل Johnson Cook، تعریف روش حل دینامیکی Implicit و تنظیمات این روش و تعیین خروجی های مورد نظر، اعمال قید بین لبه بالای میراگر و یک نقطه مرجع به روش Coupling، اعمال شرایط مرزی به میراگر مانند قید سرعت و جابه جایی، ایجاد شبکه مناسب بر روی مدل هندسی میراگر و تعیین ابعاد و نوع المان ها، انجام تنظیمات روش حل به صورت موازی و اجرای روند حل مسئله، تحلیل نتایج خروجی و استخراج داده های مورد نظر مانند مقادیر نیروی عکس العمل و مقدار تغییر شکل در نرم افزار آباکوس آشنا می شوید.