عنوان

کنترل نیمه فعال پاسخ لرزه ای سازه ها با استفاده از میراگرهای‮‭MR‬

شماره

‭۱۲۵۳پ‬

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

کنترل نیمه فعال پاسخ لرزه ای سازه ها با استفاده از میراگرهای‮‭MR‬

نام نخستين پديدآور

/نیما مهاجر رهبری

نام ناشر، پخش کننده و غيره

تبریز: دانشگاه تبریز

نام خاص و کميت اثر

‮‭۱۷۹‬ص.‬

ساير جزييات

: مصور، جدول، نمودار، عکس ‮‭۳۰‬*‮‭۲۹‬س.م-+ یک لوح فشرده

متن يادداشت

چاپی

متن يادداشت

واژه نامه بصورت زیرنویس

متن يادداشت

کتابنامه ص.: ‮‭۱۷۲-۱۷۶‬

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

عمران- مهندسی زلزله

زمان اعطا مدرک

‮‭۱۳۸۹/۰۶/۲۵‬

کسي که مدرک را اعطا کرده

تبریز: دانشگاه تبریز

متن يادداشت

کنترل پاسخ سازه های مهندسی عمران در مقابل تحریکات ناشی از بارهای دینامیکی نظیر بادو زلزله، زمین‍ تحقیق نسبتا جدیدی می باشد که به سرعت در حال پیشرفت است ‮‭.MR‬گروه جدیدی از ابزار کنترل مدرن سازه ها به شمار می آیند .مایعات ، ‮‭MR‬میراگرهای در درون این میراگرها حاوی ذرات دو قطبی شونده ای هستند که با قرارگیری در معرض میدان‌مغناطیسی، قطبش یافته و اتصال زنجیروار آن ها به یکدیگر، سبب می شود که تنش تسلیم این مایعات‌افزایش یابد .به این ترتیب با تغییر ولتاژ اعمال شونده، بزرگی میدان مغناطیسی تغییر نموده و در نتیجه‌تغییر می یابد .، ‮‭MR‬تنش تسلیم مایع و نیروی میرایی تولید شده توسط میراگرمورد بررسی قرار می گیرد ‮‭MR‬ .در پایان نام‍ حاضر، عملکرد سیستم های کنترل میراگرانجام شد .از دو مدل هیسترسیزی ‮‭MATLAB‬ شبیه سازی سیستم کنترل در فضای نرم افزارجهت مدل سازی رفتار ‮‭(Phenomenological Model)‬ ساده و اصلاح شده‮‭Wen- Bouc‬استفاده شده و عملکرد میراگرها در دو حالت غیرفعال و نیمه فعال مورد ‮‭MR‬ غیرخطی میراگرهای‌به ازای ولتاژ‮‭Off - Passive‬ارزیابی قرار می گیرد .برای بررسی عملکرد غیرفعال میراگرها، دو مودبه ازای ولتاژ ورودی برابر با ولتاژ حداکثر) ولتاژحد اشباع میدان‮‭On - Passive‬ورودی صفر ومغناطیسی (در نظر گرفته می شود .هم چنین یک روش کنترل مستقیم نیمه فعال بر پای‍ مدل سادةپیشنهاد می گردد .در این روش سعی می شود تا با استفاده از الگوریتم کنترل بهین‍‮‭Wen- Bouc‬ولتاژ ورودی بهینه، جهت نزدیک نمودن نیروی میراگر به نیروی کنترل بهینه، در هر لحظه ،‮‭LQR‬با استفاده از روش پیشنهادی مذکور و الگوریتم شناخته ‮‭MR‬ محاسبه گردد .عملکرد نیمه فعال میراگرکه در آن با تنظیم ولتاژ ورودی برابر با دو مقدار صفر یا ولتاژ حداکثر، ‮‭Clipped Optimal‬ شدةدر هر لحظه نیروی میرایی میراگر به نیروی کنترل بهین‍ محاسبه شده نزدیک می شود، مورد بررسی‌قرار می گیرد.نتایج تحلیل چندین قاب ساختمانی برشی نشان می دهد که به دلیل قابلیت انطباق بر شرایط در حالت نیمه فعال نسبت به مودهای عملکردی ‮‭MR‬ موجود در هر لحظه، به کارگیری میراگرهای غیر فعال برتری دارد .هم چنین در روش کنترل مستقیم پیشنهاد شده، امکان محاسب‍ ولتاژ ورودی بهینه در هر گام زمانی وجود داشته و در مواردی که بازة مقادیر نیروهای کنترل بهینه محاسبه شده از ‮‭Clipped Optimal‬ ظرفیت تولید میراگر تجاوز نکند، این روش عملکرد مناسب تری نسبت به خواهد داشت و در غیر اینصورت شاهد عملکرد مشابهی از دو روش مذکور خواهیم بود .ضمنا در طبقات بالاتر نسبت به طبقات پایین، ‮‭MR‬ مقایس‍ نتایج عددی نشان می دهد که نصب میراگرهای عملکرد مؤثرتری در کاهش پاسخ های لرزه ای سازه خواهد داشت.

متن يادداشت

Civil engineering structures response control against dynamical loading conditions, such as wind and earthquake, represents a relatively new area of research that is growing rapidly. Magneto-Rheological (MR) dampers are a new class of modern control devices. MR fluids in these devices contain magnetically polarizable particles. When a magnetic field is applied to the fluids, particles are polarized and their chain form increases yield stress of the fluids. Therefore, with changing of applied voltage, the magnitude of magnetic field will be changed and accordingly alters fluid yield stress and damping force produced by MR damper. In this thesis, MR damper control systems are studied. Control system Simulation was conducted in the MATLAB platform. Simple and Modified (Phenomenological model) Bouc-Wen hysteretic models are used to develop the nonlinear behavior of the MR dampers and their operation as passive and semi-active devices are evaluated. Two passive function modes are used with setting applied voltage to zero that is called Passive-Off and applying maximum voltage (associated with saturation of the magnetic field in the MR damper) called Passive- On. A direct semi-active control method based on simple Bouc-Wen model is also proposed. The objective in this method is to calculate the optimal applied voltage at each time step using linear quadratic regulator (LQR) optimal control algorithm in order to move damper force close to the optimal control force. Semi-active function mode of MR dampers are studied using mentioned proposed method and well-known Clipped- Optimal algorithm which leads the damper force close to the calculated optimal control force by adjusting applied voltage equal to zero or maximum value at each time step. Results for analysis of several building shear frames show that semiactive operation of MR dampers are superior to the passive operation because of its adaptability to the available conditions at each time. In the proposed direct method, it is possible to calculate the optimal applied voltage and as a result it works better than Clipped-Optimal algorithm when the damper capacity is enough to reach the magnitude range of calculated optimal control forces and otherwise both methods show approximately identical performance. Meanwhile, comparison of numerical results shows that MR dampers would reduce seismic responses of structure more efficiently when they are installed on the upper floors.

موضوع مستند نشده

Structural Control

موضوع مستند نشده

Semi-Active Control

موضوع مستند نشده

Magneto-Rheological Damper

موضوع مستند نشده

MR Damper

موضوع مستند نشده

Smart Structure

موضوع مستند نشده

Bouc-Wen Model

موضوع مستند نشده

Optimal Control Algorithm

موضوع مستند نشده

Linear Quadratic Regulator

موضوع مستند نشده

Clipped-Optimal Algorithm

مستند نام اشخاص تاييد نشده

مهاجر رهبری، نیما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

فرهمند آذر، بهمن، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

غفارزاده، حسین، استاد مشاور

يادداشت عمومي

سیاه و سفید

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی