بررسي پارامتر هاي موثر بر عملكرد جداساز لرزه اي هسته سربي مجهز به آلياژ حافظه دار

Investigating the Effective Parameters on the Performance of hybrid lead rubber bearing system with shape memory alloy

در اين پژوهش به بررسي تحليلي و عددي سيستم جداساز تركيبي هسته سربي با آلياژ حافظه دار و بررسي پارامترهاي مختلف مؤثر بر آن پرداخته شده است. پارامترهاي مورد بررسي عبارتند از ابعاد جداساز، نوع آلياژ حافظه دار و سطح مقطع سيم هاي آن، قطر هسته سربي، ضخامت لايه لاستيك و تنش فشاري. در اين جداساز از آلياژهاي حافظه دار شكلي به عنوان واحد بازگرداننده و از هسته سربي به عنوان واحد اتلاف كننده انرژي استفاده شده است. بدين منظور يك مدل اجزاي محدود از جداساز با استفاده از نرم افزار آباكوس مدل سازي شده و تأثير پارامتر هاي مختلف ذكر شده بر عملكرد جداساز مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد كه عملكرد لرزه اي اين جداساز، نسبت به ساير جداساز ها بهتر بوده و در نهايت با توجه به اينكه چه نوع عملكردي از جداساز مدنظر است، مي توان پارامترهاي مورد مطالعه را به صورت بهينه به دست آورد. به عنوان مثال اگر اتلاف انرژي بيشتر مد نظر باشد به 4 طريق مي توان عمل كرد: افزايش ابعاد جداساز، افزايش شعاع سيم هاي SMA، افزايش قطر هسته سربي و يا افزايش ارتفاع جداساز. از بين موارد ذكر شده، افزايش شعاع سيم SMA و افزايش قطر هسته بيشترين اثرگذاري را دارا هستند. به طور مثال، در كرنش برشي 150 %اتلاف انرژي در شعاع mm 2/5 و mm 4 به ترتيب از5080/2 J به J 8376افزايش پيدا مي كند

In this research, numerical analysis of the hybrid lead rubber bearing system with shape memory alloy was investigated by Abaqus software and the effectiveness of various parameters on its performance was examined. The parameters studied are the bearing dimensions, the type of shape memory alloy and its cross-sectional area, the lead core diameter, the thickness of the rubber layer and the compressive stress. In this hybrid bearing, memorable form shape memory alloy are used as a recovery unit and lead core is used as a unit of energy dissipation. For this purpose, a finite element model of the bearing is modeled using the Abaqus software and the effect of the various parameters mentioned on the bearing performance has been investigated. The results show that the structures equipped with this bearing have better seismic performance than lead rubber bearing. Finally, depending on what kind of performance is required from the bearing, the parameters can be obtained optimally. As a result, in order to achieve a combination of behavior, both the suitable absorption capacity of lead and the recentring property of the shape memory alloy, it is necessary to balance the stiffness between the lead core and the shape memory alloy wire.