jeld

پژوهشنامه زمستان ۱۳۸۰

استفاده از ماتریس سختی دینامیکی در تحلیل دینامیکی و مطالعه توزیع نرخ کرنش در قابها

محمدجواد جبارزاده، محمود حسینی، منصور ضیائی فر

در تحلیلهای دینامیکی متداول که اثر جرم به طور گسسته (به صورت ماتریس جرم متمرکز یا ماتریس جرم سازگار) در معادلات حرکت سیستم وارد می شود، به علت تقریبی بودن توزیع جرم در تعیین پاسخ جا به جایی ها و بخصوص کرنشها که از مشتقات بالاتر معادلات حرکت به دست می ایند خطا به وجود می آید. از سوی دیگر، حسسایت فولاد به تغییرات زمانی کرنش که به سرعت بارگذاری یا محتوای فرکانسی آن مربوط است در آزمایشهای متعدد به اثبات رسیده است؛ به طوری که با افزایش سرعت اعمال بارگذاری، رفتار فولاد از حالت نرم به ترد تغییر کرده و شکست ترد را امکان پذیر می سازد. نمونه‌هایی از این پدیده در زلزله‌های نورث ریج و کوبه مشاهده شده است.
در این مقاله با استفاده از برنامه ای تحت عنوان (Propagation in Structures) WPS که بر اساس فرمول بندی ماتریس سختی دینامیکی و با استفاده از تبدیل فوریه سریع برای تحلیل دینامیکی قابهای دو بعدی و تعیین پاسخ دقیق آنها توسط نگارندگان تدوین شده است چند نمونه قاب مورد مطالعه قرار گرفته و خطای تحلیلهای متداول دینامیکی در سرعتهای بالای بارگذاری بویژه در تعیین مقادیر کرنش سازه و نتیجتاً نرخهای کرنش ایجاد شده نشان داده شده است. علاوه بر آن، پتانسیل آسیب دیدگی سازه ناشی از شکست ترد به کمک مقادیر نرخ کرنش به دست آمده از نرم افزار WPS بررسی گردیده است.

متن کامل