دیوار برشی فولادی حلقه ای شکل تحت بارگذاری سیکلی در آباکوس

معرفی پروژه

در این پروژه، یک دیوار برشی فولادی حلقه‌ای (RS-SPSW) در نرم‌افزار Abaqus مدل‌سازی شده و رفتار آن تحت بارگذاری چرخه‌ای بررسی می‌شود. مدل عددی بر اساس مطالعه آزمایشگاهی ارائه‌شده در مقاله مرجع توسعه یافته است.

مدل عددی، نمونه آزمایشگاهی را شبیه‌سازی می‌کند و برای بررسی پاسخ سازه‌ای آن تحت بارگذاری چرخه‌ای به کار می‌رود. نتایج Abaqus با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می‌شوند تا دقت مدل عددی و توانایی آن در بازتولید پاسخ هیسترزیس آزمایشگاهی ارزیابی شود.

در این پروژه، نمونه 2-13-1 در Abaqus شبیه‌سازی شده است.

توضیحات مدل

مدل، یک دیوار برشی فولادی حلقه‌ای را بر اساس پیکربندی استفاده‌شده در مطالعه آزمایشگاهی مرجع شبیه‌سازی می‌کند.

سیستم سازه‌ای از اعضای افقی و عمودی تشکیل شده است. در این مدل، مطابق با آرایش نمونه آزمایشگاهی، اعضای افقی ستون و اعضای عمودی تیر هستند.

هندسه، خواص مواد، شرایط مرزی، اندرکنش‌ها و تنظیمات تحلیل موردنیاز در Abaqus تعریف شده‌اند تا رفتار نمونه آزمایشگاهی بازتولید شود.

بارگذاری چرخه‌ای

برای بررسی پاسخ غیرخطی سازه، مدل تحت بارگذاری چرخه‌ای هیسترزیس قرار می‌گیرد.

بارگذاری هیسترزیس مطابق با روش به‌کاررفته در مطالعه آزمایشگاهی مرجع، به تیر سمت چپ اعمال می‌شود.

تاریخچه بارگذاری با استفاده از داده‌های دامنه (Amplitude) موردنیاز در Abaqus تعریف می‌شود و مدل تحت چرخه‌های متوالی بارگذاری و باربرداری تحلیل می‌شود.

نتایج و پاسخ هیسترزیس

نتایج تحلیل Abaqus استخراج و پردازش می‌شوند تا پاسخ سازه‌ای دیوار برشی فولادی حلقه‌ای تحت بارگذاری چرخه‌ای ارزیابی شود.

نمودار هیسترزیس نیرو–چرخش (Force–Rotation) حاصل از تحلیل Abaqus با نتایج آزمایشگاهی متناظر گزارش‌شده در مطالعه مرجع مقایسه می‌شود.

این مقایسه امکان ارزیابی توانایی مدل عددی در بازتولید ویژگی‌های اصلی پاسخ هیسترزیس آزمایشگاهی را فراهم می‌کند.

تغییرشکل تحت بارگذاری چرخه‌ای

رفتار تغییرشکلی مدل در طول تحلیل چرخه‌ای بررسی می‌شود.

در نمونه 2-13-1، با افزایش نسبت دریفت، میزان تغییرشکل نیز افزایش می‌یابد. کمانش در حدود دریفت ۴ درصد رخ می‌دهد.

نتایج Abaqus تغییرشکل سیستم سازه‌ای را در چرخه‌های متوالی بارگذاری و باربرداری نشان می‌دهند و تصویر روشنی از پاسخ غیرخطی آن ارائه می‌کنند.

اعتبارسنجی آزمایشگاهی

نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی گزارش‌شده در مقاله پژوهشی مرجع مقایسه می‌شوند.

این مقایسه بر پاسخ هیسترزیس و رفتار کلی سازه تحت بارگذاری چرخه‌ای تمرکز دارد. نتایج به‌دست‌آمده از Abaqus تطابق مناسبی با نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهند که بیانگر توانایی مدل عددی در بازتولید ویژگی‌های اصلی رفتار نمونه آزمایش‌شده است.

ویژگی‌های کلیدی پروژه

• مدل دیوار برشی فولادی حلقه‌ای.
• مدل‌سازی عددی نمونه آزمایشگاهی در Abaqus.
• اعضای افقی به‌عنوان ستون و اعضای عمودی به‌عنوان تیر.
• اعمال بارگذاری چرخه‌ای هیسترزیس.
• تحلیل غیرخطی تحت بارگذاری چرخه‌ای.
• استخراج پاسخ هیسترزیس از Abaqus.
• بررسی تغییرشکل تحت بارگذاری چرخه‌ای.
• مقایسه نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی.
• فایل‌های کامل مدل Abaqus.
• فایل Excel مربوط به داده‌های بارگذاری Amplitude.
• فایل Excel شامل نتایج عددی.
• آموزش ویدئویی گام‌به‌گام.

آنچه یاد خواهید گرفت

• نحوه مدل‌سازی دیوار برشی فولادی حلقه‌ای در Abaqus.
• نحوه تعریف هندسه و خواص مواد اجزای سازه‌ای.
• نحوه مدل‌سازی اعضای تیر و ستون سیستم سازه‌ای.
• نحوه تعریف شرایط مرزی موردنیاز در Abaqus.
• نحوه اعمال بارگذاری چرخه‌ای هیسترزیس به مدل.
• نحوه انجام تحلیل غیرخطی تحت بارگذاری چرخه‌ای.
• نحوه استخراج پاسخ هیسترزیس مدل.
• نحوه استخراج و پردازش نتایج Abaqus با استفاده از Excel.
• نحوه مقایسه نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی.
• نحوه ارزیابی رفتار تغییرشکلی مدل تحت بارگذاری چرخه‌ای.

مقاله مرجع

این پروژه بر اساس مطالعه آزمایشگاهی انجام‌شده برای بررسی رفتار دیوار برشی فولادی حلقه‌ای تحت بارگذاری چرخه‌ای تهیه شده است. مقاله مرجع به همراه فایل‌های پروژه ارائه می‌شود و می‌توان از آن برای بررسی مدل آزمایشگاهی، روش بارگذاری و نتایج گزارش‌شده استفاده کرد.