این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی عمران امیرکبیر، جلد ۵۶، شماره ۲، صفحات ۶-۶
عنوان فارسی کنترل تغییرشکل دینامیکی قاب بتن آرمه تحت بار زلزله با استفاده از لایه پیزوالکتریک
چکیده فارسی مقاله مواد پیزوالکتریک نوعی از مصالح هوشمند می باشند که به دلیل خصوصیات فوق العاده همانند تبدیل انرژی مکانیکی به الکتریکی و بالعکس مورد توجه پژوهشگران زیادی در علوم مهندسی مختلف قرار دارند. در این مقاله، به تعیین و کنترل تغییرشکل دینامیکی یک قاب بتنی یک دهانه با پوشش لایه پیزوالکتریک روی تیر و ستون‌ها تحت بار لرزه‌ای پرداخته می‌شود. به منظور کنترل تغییرشکل دینامیکی قاب بتنی، از یک کنترل‌کننده تناسبی- مشتقی استفاده شده است بدین شکل که یک لایه پیزوالکتریک در نقش محرک و یک لایه در نقش سنسور درنظر گرفته می شود. معادلات حاکم بر اجزا تیر و ستون قاب بتنی با استفاده از تئوری برشی مرتبه بالا، محاسبه روابط انرژی ، اعمال اصل همیلتون و در نظر گرفتن ولتاژ اعمالی بر مصالح پیزوالکتریک به دست می آیند. به منظور حل عددی معادلات کوپل شده دینامیکی، از روش عددی تفاضلات مربعی استفاده شده است در این روش، معادلات دیفرانسیلی به معادلات جبری تبدیل شده و در نهایت به کمک روش نیومارک، تغییرشکل دینامیکی قاب بتنی بر حسب زمان محاسبه می گردد. بعد از صحت‌سنجی نتایج، اثر پارامترهای مختلفی همچون ولتاژ اعمالی به لایه پیزوالکتریک، کنترل‌کننده از نوع پیزوالکتریک، ضخامت لایه پیزوالکتریک و اثرات ترکیبی آنها بر تغییرشکل دینامیکی بررسی شد. در اینجا، مقادیر بهینه پارامترهای کنترل کننده شامل ضریب تناسب و ضریب مشتق به‌ترتیب برابر با 3/824 و 5/812 به دست آمدند. نتایج نشان می دهد استفاده از کنترل کننده به ترتیب منجر به کاهش 72 و 65 درصدی تغییرشکل دینامیکی جانبی و قائم قاب می شود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله تغییرشکل دینامیکی، قاب بتنی، روش عددی، کنترل کننده پیزوالکتریک، مدلسازی ریاضی،
عنوان انگلیسی Dynamic deflection control of reinforced concrete frame under earthquake load with piezoelectric layer
چکیده انگلیسی مقاله Piezoelectric materials are a type of smart materials that are of interest to many researchers in various engineering sciences due to their extraordinary properties such as converting mechanical energy into electrical energy and vice versa. In this article, the determination and control of the dynamic deformation of a one-span concrete frame with a piezoelectric layer coating on beams and columns under seismic load is discussed. In order to control the dynamic deformation of the concrete frame, a proportional-derivative controller has been used in such a way that a piezoelectric layer is considered as an actuator and a layer as a sensor. The governing equations for the beam and column components of concrete frame are obtained by using high-order shear theory, calculating energy relations, applying Hamilton's principle and considering the applied voltage on piezoelectric materials. In order to solve the dynamic coupled equations, the numerical method of differential quadrature method has been used and finally, with the help of Newmark method, the dynamic deformation of the concrete frame is calculated . After validating the results, the effect of various parameters such as voltage applied to the piezoelectric layer, piezoelectric type controller, thickness of the piezoelectric layer on dynamic deformation were investigated. Here, the optimal values of controller parameters, including proportionality coefficient and derivative coefficient, were obtained as 3.824 and 5.812, respectively. The results show that the use of the controller leads to a reduction of 72 and 65 percent of the lateral and vertical dynamic deformation of the frame, respectively.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله تغییرشکل دینامیکی, قاب بتنی, روش عددی, کنترل کننده پیزوالکتریک, مدلسازی ریاضی
نویسندگان مقاله محمود ربانی بیدگلی |
گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جاسب، دلیجان، ایران

حمید مظاهری |
گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمین

مسعود کارگر |
گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی خمین

نشانی اینترنتی https://ceej.aut.ac.ir/article_5376_b838852b9c2f528f0fb66341bb1efd78.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات