۵-پ۱-۱۳ میراگرهای جاری شونده (تسلیمی)

میراگرهای هیسترتیک (تسلیمی) از ابزار اتلاف انرژی وابسته به تغییر مکان هستند که به واسطه ورود به ناحیه‌ی غیرارتجاعی، با تبدیل بخش عمده‌ای از انرژی مکانیکی به انرژی حرارتی باعث اتلاف انرژی وارد شده به سازه خواهند شد. نحوه پیکربندی این نوع از میراگرها می‌تواند منجر به تسلیم محوری (همانند مهاربند کمانش ناپذیر BRB)، خمشی (همانند قطعات افزایش سختی و میرایی TADAS یا ADAS) و یا برشی (همانند تیر پیوند کوتاه) شود. در میراگرهای تسلیمی از مواد شکل پذیر استفاده خواهد شد. فولادهایی با مقاومت پایین و آلیاژهای حافظه دار شکلی نمونه‌ای از این مواد می‌باشند.

۵-پ۱-۱۳-۱ فولاد مورداستفاده در میراگر تسلیم شونده

فولادهای مورد استفاده در میراگرهای تسلیم شونده باید قبل از اعضای اصلی سازه‌ای وارد ناحیه غیرارتجاعی شوند. همچنین در هنگام وقوع زلزله فولاد استفاده شده در میراگر، بارها و بارها در معرض کرنش‌های غیرارتجاعی قابل توجه قرار خواهد گرفت، بنابراین ویژگیهای خستگی کم چرخه آن‌ها امری مهم به شمار می‌رود. با توجه به موارد مطرح شده باید فولادهای مورد استفاده در ساخت میراگرهای تسلیم شونده دارای مقاومت تسلیم پایین و مقدار کرنش نهایی زیاد باشند. اگرچه با طراحی مناسب شکل میراگرها و کاربرد و جانمایی صحیح آن‌ها در سازه می‌توان به این مهم دست یافت، لیکن راهکار ساده‌تر ساخت میراگرها از فولادهایی با نقطه تسلیم پایین می‌باشد که در نهایت منجر به کاهش کرنش تسلیم آن‌ها نیز می‌گردد. مقاومت کششی این نوع فولادها در حدود دو تا سه برابر مقاومت تسلیم آن‌ها می‌باشد و همچنین تحت بارگذاری‌های چرخه‌ای، مشخصه‌های سخت شدگی کرنشی مطلوبی از خود نشان می‌دهند. یکی دیگر از دلایل استفاده از فولاد با مقاومت تسلیم پایین به جای فولاد معمولی در ابزار اتلاف انرژی، مؤثر بودن آن‌ها در ارتعاشات کوچک است. میراگرهای ساخته شده با فولاد معمولی در ارتعاشات کوچک در محدوده ارتجاعی بوده و تاثیری در استهلاک انرژی نخواهند داشت. از جمله فولادهای با مقاومت تسلیم پایین می‌توان از LY۱۰۰ وLY۲۲۵ که به ترتیب دارای مقاومت تسلیم ۱۰۰ و ۲۲۵ مگاپاسکال می‌باشند، نام برد. این فولادها دارای محدوده مقاومت تسلیم کم و کرنش زیاد (LY۱۰۰ و LY۲۲۵ به ترتیب بالای ۵۰ و ۴۰ درصد) هستند. همچنین در ادامه به برخی از عوامل تاثیرگذار بر خصوصیات فولاد پرداخته شده است که لازم است در استفاده از میراگر به آن‌ها توجه کرد.

  • مقاومت در برابر آتش سوزی: هنگامی که فولاد میراگرهای تسلیم شونده تحت تأثیر دمای بالا همچون آتش سوزی به مدت زیادی قرار گیرد، کیفیت ماده و خصوصیات مکانیکی آن تغییر خواهد کرد. بنابراین لازم است پس از آتش سوزی نسبت به بازرسی و تعویض میراگرها اقدام شود.

  • دوام: لازم است پوششی مناسب برای جلوگیری از زنگ زدگی در فولاد میراگرهای تسلیم شونده استفاده شود. لازم به ذکر است هنگامی که فولاد تغییر شکل‌های ارتجاعی را تجربه کند، ممکن است پوشش ضدزنگ آسیب بیند لذا لازم است نسبت به رفع نقص به وجود آمده اقدام گردد.

۵-پ۱-۱۳-۲ آلیاژ حافظه دار شکلی

آلیاژهای حافظه دار شکلی نوعی آلیاژ هستند که توانایی بازگشت به شکل و اندازه اصلی (ابتدایی) خود را هنگامی که در معرض فرآیند بازیابی بین دو فاز مختلف بر اثر تغییر دما قرار می‌گیرند، دارند. آلیاژهای حافظه دار در صورتی که تا کرنش برگشت پذیرشان بارگذاری نگردند دارای خاصیت فوق ارتجاعی هستند (فاز مارتنزیت). اما زمانی که تغییر شکل از مقدار کرنش مذکور بیشتر گردد دچار تغییر شکل‌های ماندگار می‌گردند (فاز آستنیت). حال در صورتی که نیاز به بازگشت به حالت اولیه باشد با حرارت دادن می‌توان فاز آستنیت را به فاز مارتنزیت تبدیل کرد. در واقع تبدیل مارتنزیت به آستنیت یک نوع تغییر مکانیکی است و تغییر آستنیت به مارتنزیت یک تغییر ترمومکانیکی است. یکی از پرکاربردترین آلیاژهای حافظه دار شکلی ترکیبی از نیکل و تیتانیوم (نایتینول) می‌باشد که خواصی همچون قابلیت جذب انرژی بالا، مقاومت زیاد در برابر خوردگی و تحمل چرخه‌های متعدد بارگذاری و باربرداری را خواهد داشت.


نظرات (0)

برای ثبت نظر، لطفا وارد شوید یا ثبت‌نام کنید.

در حال بارگذاری نظرات...