بررسی عددی و آزمایشگاهی ضریب میرایی وابسته به دما در تیر آلومینیومی

نوع مقاله : مقاله مستقل

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بزرگمهر قائنات

2 دانشگاه تحصیلات تکمیلی کرمان

10.22044/jsfm.2026.17236.4031

چکیده

میرایی به‌عنوان یکی از پارامترهای کلیدی در تحلیل و کنترل ارتعاشات سازه‌ها، نقش تعیین‌کننده‌ای در پایداری، عمر خستگی و عملکرد دینامیکی سیستم‌های مکانیکی دارد. در این پژوهش، رفتار ضریب میرایی تیرهای آلومینیومی (T6-6160) تحت تغییرات دمایی در بازه‌ی 60 تا 100 درجه سانتی‌گراد به صورت تجربی و تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش‌ها بر روی تیرهای یکسر گیردار آلومینیومی با طول‌های متفاوت (۱۵، 5/16، ۱۸، 5/19 و ۲۱ سانتی‌متر) انجام شده‌اند. برای ایجاد شرایط حرارتی یکنواخت، از سشوار صنعتی و محیط عایق استفاده گردید و داده‌های ارتعاش آزاد با نرم‌افزار Tracker از روی فیلم‌های ثبت‌شده استخراج شدند. سپس با استفاده از روش کاهش لگاریتمی(Logarithmic Decrement)، ضریب میرایی آزمایشی تعیین و با مقادیر تئوری حاصل از مدل‌سازی در نرم‌افزار MATLAB مقایسه شد. نتایج نشان داد که در تیرهای کوتاه‌تر، افزایش دما موجب کاهش قابل توجه ضریب میرایی می‌شود، در حالی که در تیرهای بلندتر، روندی افزایشی مشاهده گردید. این رفتار متناقض ناشی از ترکیب اثرات ترموالاستیک، کاهش مدول یانگ، گرادیان حرارتی موضعی، و فعال‌شدن مکانیزم‌های لغزش میکروسکوپی در دماهای بالا است. در مجموع، یافته‌ها نشان می‌دهد که ضریب میرایی تیرهای آلومینیومی رفتاری غیرخطی و وابسته به دما دارد و در طراحی سازه‌های حساس به ارتعاش مانند پل‌ها، هواپیماها و اجزای مکانیکی، باید اثرات حرارتی در تحلیل دینامیکی لحاظ شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات