مطالعه تجربی تأثیر ویژگی‌های مواد و هندسه بر رفتار مکانیکی میراگرهای ویسکوالاستیک

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-8 (8)
کد مقاله : 1098-ISAV2024 (R1)
نویسندگان
دانشگاه ارومیه
چکیده
زلزله‌های اخیر خسارات گسترده‌ای به بار آورده‌اند و نیاز فوری به توسعه شهرهای هوشمند و پایدار را برجسته کرده‌اند. در نتیجه، تلاش‌های روزافزونی برای جلوگیری از آسیب دائمی یا اختلال در سازه های شهری ناشی از زلزله‌ها یا سایر عوامل محیطی صورت گرفته است. یکی از راه‌حل‌های مؤثر برای کاهش خسارات وارده به سازه‌ها در زمان وقوع زلزله‌های شدید، استفاده از تجهیزات اتلاف انرژی است. این مقاله به بررسی رفتار مکانیکی میراگرهای ویسکوالاستیک (VEDs) که در مهندسی سازه برای کنترل زلزله و ارتعاشات به کار می‌روند، می‌پردازد. دو نوع میراگر ویسکوالاستیک، یکی به شکل صفحه‌ای و دیگری استوانه‌ای، طراحی، ساخته و تحت بارگذاری دینامیکی سینوسی ارزیابی شدند. هدف این مطالعه مقایسه ظرفیت اتلاف انرژی مواد ویسکوالاستیک مختلف، به ویژه لاستیک طبیعی (NBR) و لاستیک کلروبوتیل (CIIR)، و بررسی تأثیر هندسه میراگر بر عملکرد آن‌ها است. میراگرهای ساخته‌شده تحت بارگذاری دینامیکی سینوسی با دامنه‌های ۴، ۸ و ۱۲ میلی‌متر و فرکانس‌های ۰.۱، ۰.۵ و ۱ هرتز آزمایش شدند. نتایج نشان داد که دمپرهای ساخته‌شده از لاستیک کلروبوتیل ظرفیت میرایی بالاتری نسبت به میراگرهای ساخته‌شده از لاستیک طبیعی دارند. با این حال، میراگرهای های لاستیک طبیعی به دلیل سختی بیشتر، ظرفیت باربری بالاتری را نشان دادند. علاوه بر این، میراگرهای های استوانه‌ای به دلیل حجم بیشتر مواد تحت تغییر شکل، عملکرد بهتری نسبت به میراگرهای صفحه‌ای داشتند و تقریباً دو برابر ظرفیت میرایی را ارائه کردند.
کلیدواژه ها
 
Title
Experimental investigation of the effects of material and geometric characteristics on the mechanical behavior of viscoelastic dampers
Authors
sanam ansarighadim, Alireza Manafpour, Negin Manafpour
Abstract
Recent earthquakes have caused widespread damage, highlighting the urgent need for the de-velopment of intelligent and sustainable cities. As a result, there is an increasing effort to prevent permanent damage or disruption to urban structures caused by earthquakes or other environmental factors. One effective solution for mitigating the damage to structures during severe earthquakes is the use of energy dissipation devices. This paper investigates the me-chanical behavior of viscoelastic dampers (VEDs) used in structural engineering for seismic and vibration control. Two types of viscoelastic dampers, plate-shaped and cylindrical, were designed, fabricated, and evaluated under dynamic sinusoidal loading conditions. The study aims to compare the energy dissipation capacity of different viscoelastic materials, specifical-ly natural rubber (NBR) and chlorobutyl rubber (CIIR), and to examine how damper geome-try influences their performance. The fabricated dampers were tested under dynamic sinusoi-dal loading with amplitudes of 4, 8, and 12 mm, and frequencies of 0.1, 0.5, and 1 Hz. The results showed that the dampers made from chlorobutyl rubber exhibited higher damping ca-pacity than those made from natural rubber. However, the natural rubber dampers demon-strated greater load-bearing capacity due to their higher stiffness. Additionally, due to their larger volume of material under deformation, the cylindrical dampers outperformed the plate-shaped dampers, with nearly double the damping capacity.
Keywords
Damper, viscoelastic material, Natural rubber, chlorobutyl rubber