بررسی تئوری و پارامتریک عملکرد میراگر ضربه‌ای قطر متغیر در ارتعاشات آزاد سیستم یک درجه آزادی

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد

2 استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

میراگر ضربه‌ای زنجیره ذرات خطی نوعی از میراگر ضربه‌ای است که جرم‌های ضربه‌ای به صورت یک زنجیره در امتداد یک خط راست قرار می‌گیرند. این میراگر یکی از انواع میراگرهای ضربه‌ای چند جرمی می‌باشد که عملکرد آن از عملکرد میراگر ضربه‌ای تک جرمی بهتر می‌باشد. پژوهش‌های انجام شده در خصوص عملکرد میراگر ضربه‌ای زنجیره ذرات خطی تاکنون عمدتاً به صورت عددی و آزمایشگاهی بوده است. علاوه بر این تاکنون در خصوص نوع چیدمان جرم‌ها در این میراگر پژوهشی انجام نشده است. در این مقاله بررسی تحلیلی عملکرد میراگر ضربه‌ای زنجیره ذرات خطی صلب در تحلیل ارتعاشات آزاد یک سیستم یک درجه آزادی به صورت پارامتریک انجام شده است. به این منظور، اثر پارامترهایی چون تعداد جرم، نسبت جرمی، فاصله خالی، ضریب بازگشت و نوع چیدمان جرم‌ها بر عملکرد میراگر مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی اثر چیدمان جرم‌ها، دو نوع میراگر ضربه‌ای سه جرمی و پنج جرمی در نظر گرفته شده است. چیدمان‌های مورد بررسی به صورت چیدمان یکنواخت، هشتی، خطی و لوزی می‌باشد. پس از بررسی مشخص شده است که کارآیی چیدمان لوزی از دیگر چیدمان‌ها بهتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] کشته‌گر ب، اعتدالی ص (1395) مدل‌های ریاضی جدید مبتنی بر رویه تحلیل رگرسیون برای تنظیم بهینه پارامترهای TMD. مجله علمی پژوهشی مکانیک سازه‌ها و شاره‌ها 75-59 :(4)6.

[2] افشارفرد ع، گل‌محمدی م (1390) بررسی عملکرد میراگرهای ضربه‌ای به منظور به کارگیری در سیستم‌های کاهنده ارتعاشات سازه‌ها. مجله مهندسی مکانیک و ارتعاشات       21-17:(1) 2.

[3] زهرائی س م، فرج اللهی راد ا (1391) کنترل ارتعاشات به کمک میراگر ضربه‌ای. نشریه صوت و ارتعاش 14-5 :(1)1.

[4] زهرائی س م، حیصمی ع (1396) مدل‌سازی میراگر ضربه‌ای در قاب‌های ساختمانی به کمک المان GAP، نشریه علمی پژوهشی مهندسی سازه و ساخت، دوره 4، شماره 1، صص 113-125.

[5] Masri SF (1965) Analytical and experimental studies of impact dampers. Ph.D. Thesis, California Institute of Technology.

[6] Masri SF (1969) Analytical and experimental studies of multiple-unit impac dampers. J Acoust Soc Am 45(5): 1111-1117.

[7] Masri SF (1973) Steady-State response of a multidegree system with an impact damper. J Appl Mech 127-132.

[8] Bapat CN, Sankar S (1985) Single impact damper in free and forced vibration. J Sound Vib 99(1): 85-94.

[9] Ema S, Marui E (1994) A fundamental study on impact dampers. Int J Mach Tools Manuf 34(3): 407-421.

[10] Afsharfard A, Kolahan F (2013) Reliability-based design for damping behavior of inner mass single-unit impact dampers. Qual Reliab Engng Int 29: 521-527.

[11] Gharib M, Celik A, Hurmuzlu Y (2011) Shock absorption using linear particle chains with multiple impacts. J Appl Mech 78(031005): 1-9.

[12] Gharib M, Ghani S (2013) Free vibration analysis of linear particle chain impact damper. J Sound Vib 332: 6254-6264.

[13] Gharib M, Karkoub M (2015) Shock-based experimental investigation of the linear particle chain impact damper. J Vib Acoust 137(061012): 1-10.

[14] Gharib M, ASCE AM, Karkoub M (2016) Experimental investigation of linear particle chain impact dampers in free-vibration suppression. J Struct Engng 04016160: 1-10.

]15[ نادرپور ح، باروس ر م م ک، خاتمی س م (1392) یک رابطه جدید برای المان‌های پیوند در محاسبه اثر ضربه، بر پایه آثار ضریب استرداد و ضریب برخورد. مجله علمی پژوهشی عمران مدرس 85-77 :(2)13.

[16] Zhang K, Xi Y, Chen T, Ma Z (2018) Experimental studies of tuned particle damper: Design and characterization. Mech Syst Signal Process 99: 219-228.

[17] Rao SS (2018) Mechanical vibrations. 6th edn. in SI Units, Pearson.

[18] Meriam JL, Kraige LG, Bolton JN (2015) Engineering mechanics dynamics. 8th edn. Wiley.