Ин таҳқиқот муҳофизати ҳамзамони сохторҳои толори клапанҳои табдилдиҳанда ва клапанҳои табдилдиҳандаи аз шифт овезонро дар системаҳои интиқоли ҷараёни доимии баландшиддат аз ҳаракатҳои уфуқӣ ва амудии заминларза меомӯзад. Муҳаққиқон такягоҳи сеандозаи изолятсияи ғайрихаттӣ ва худмарказшавандаро таҳия кардаанд, ки такягоҳҳои резинии дорои мағзи сурб, пружинаҳои газӣ, пружинаҳои спиралӣ ва дампферҳои ҳавоиро дар як система муттаҳид мекунад. Зерсистемаи пружинаи газӣ–такягоҳи резинии дорои мағзи сурб бо озмоишҳои лабораторӣ омӯхта шуда, тамоми сохтор бо истифода аз 20 сабти сеҷузъаи заминларза дар модели унсурҳои ниҳоии ABAQUS арзёбӣ гардидааст. Дар таҳлилҳои ададӣ коҳиши шитобҳои уфуқӣ ба андозаи %31,8–%75,4, ҷойивазкуниҳои уфуқӣ %20,1–%65,1, шитобҳои амудӣ %24,6–%50,1 ва ҷойивазкуниҳои амудӣ %15,2–%39,9 гузориш шудааст.
Хусусияти фарқкунандаи системаи пешниҳодшуда ин аст, ки он ҳангоми ҷойивазкуниҳои хурд ва миёна барои таъмини изолятсияи сейсмикӣ ба қадри кофӣ чандир мемонад, вале ҳангоми ҷойивазкуниҳои калон қувваи баргардонандаи ғайрихаттии пружинаҳои газӣ меафзояд. Ин рафтор дар каҷхаттаи қувва–ҷойивазкунии такягоҳ ҳамчун сахтшавие мушоҳида шудааст, ки бо наздик шудан ба ҷойивазкуниҳои калон равшантар мегардад. Ҳамин тавр, пружинаҳои газӣ барои маҳдуд кардани дуршавии беназорати қабати изолятсия ва тақвияти тамоюли баргаштан ба мавқеи ибтидоӣ пас аз заминларза пешбинӣ шудаанд.
Бо вуҷуди ин, таҳқиқот рафтори худмарказшавиро мустақиман тавассути ченкунии ҷойивазкунии боқимонда тасдиқ накардааст. Санҷиши таҷрибавӣ танҳо дар зерсистемаи уфуқии пружинаи газӣ–такягоҳи резинии дорои мағзи сурб анҷом дода шудааст; системаи амудии пружинаи спиралӣ–дампфери ҳавоӣ ва сохтори пурраандозаи толори клапанҳо ба таври физикӣ санҷида нашудаанд. Аз ин рӯ, самаранокии сейсмикии гузоришшуда дар сатҳи сохтор ба моделсозии унсурҳои ниҳоӣ асос меёбад ва барои татбиқи натиҷаҳо дар шароити воқеии саҳроӣ озмоишҳои пурраи система заруранд.
Саволи асосии таҳқиқот чист?
Саволи асосии таҳқиқот ин аст, ки оё ҷавобҳои уфуқӣ ва амудии сейсмикии системаи асосии борбардори толори клапанҳои табдилдиҳанда ва таҷҳизоти вазнини барқии ба таври чандир аз шифт овезонро бо ҳамон як системаи изолятсия коҳиш додан мумкин аст ё не. Таҳқиқот ҳамчунин меомӯзад, ки оё метавон механизмеро тарҳрезӣ кард, ки дар ҷойивазкуниҳои калони уфуқӣ қувваи кофии баргардонанда ҳосил намуда, деформатсияҳои доимии такягоҳро пас аз заминларза маҳдуд кунад.
Толорҳои клапанҳои табдилдиҳанда аз иншооти муҳими системаҳои интиқоли ҷараёни доимии баландшиддат мебошанд. Ин сохторҳо танҳо аз як бинои саноатии фарохдаҳана иборат нестанд. Чорчӯбаҳои пӯлодӣ, деворҳои оҳанубетонӣ, фермаҳои бом, изоляторҳо, гузаргоҳҳои деворӣ, маҳдудкунандаҳои шиддати барзиёд ва клапанҳои вазнини табдилдиҳандаи аз шифт овезон дар якҷоягӣ системаи аз ҷиҳати динамикӣ мураккаби сохтор–таҷҳизоти барқиро ташкил медиҳанд. Ҳангоми заминларза, дар ҳоле ки сохтори асосӣ меларзад, таҷҳизоти овезон метавонад ҳаракати пастбасомади худро идома диҳад; ҳаракатҳои амудии бом низ метавонанд дар изоляторҳои овезон ва клапанҳо тақвияти иловагии динамикӣ ба вуҷуд оранд.
Холигӣ дар роҳҳалҳои мавҷудаи изолятсия
Такягоҳҳои анъанавии резинии дорои мағзи сурб ё хомӯшшавии баланд тавассути дароз кардани даври ларзиши уфуқии сохтор ва сарфи энергияи гистерезисӣ ҷавобҳои уфуқии сейсмикиро коҳиш медиҳанд. Аммо сахтии амудии ин такягоҳҳо одатан баланд аст. Аз ин рӯ, онҳо тақвияти шитоби амудиро, ки дар бомҳои фарохдаҳана ва таҷҳизоти барқии овезон мушоҳида мешавад, ба қадри кофӣ назорат карда наметавонанд.
Системаҳои сеандозаи изолятсияи қаблан таҳияшуда аз роҳҳалҳои гуногун, аз қабили такягоҳи резинӣ, пружинаи ҳавоӣ, маятники соишӣ, пружинаи ҳалқавӣ, сахтии манфӣ ё механизмҳои лағзиш истифода кардаанд. Ба гуфтаи муҳаққиқон, таҳқиқоте, ки барои системаи ҳамгирои аз толори клапанҳои табдилдиҳанда ва клапанҳои овезон ташкилшуда геометрияи дастгоҳ, тарҳрезии параметрҳо, озмоишҳои ҷузъҳо ва самаранокии тамоми сохторро якҷоя баррасӣ мекунанд, маҳдуданд. Системаи пешниҳодшудаи NSC-3DIB мехоҳад ин холигиро тавассути муттаҳид кардани изолятсияи уфуқӣ ва амудӣ, сарфи энергия ва механизми баргардонанда дар ҷойивазкунии калон дар як такягоҳ пур кунад.
NSC-3DIB аз кадом ҷузъҳо иборат аст?
Такягоҳи сеандозаи изолятсияи ғайрихаттӣ ва худмарказшаванда, ки номи англисии он nonlinear self-centering three-dimensional isolation bearing ва ихтисорааш NSC-3DIB аст, аз чор ҷузъи асосии вазифавӣ иборат мебошад:
- Такягоҳи резинии дорои мағзи сурб: Борбардории уфуқӣ, деформатсияи чандир ва сарфи энергияи гистерезисиро таъмин мекунад.
- Пружинаҳои газии симметрӣ: Бо афзоиши ҷойивазкунии уфуқӣ қувваи баргардонандаи ғайрихаттиеро ҳосил мекунанд, ки босуръат зиёд мешавад.
- Пружинаҳои спиралӣ: Сахтии амудиро коҳиш дода, даври табиии ларзиши амудии системаро дароз мекунанд.
- Дампферҳои ҳавоӣ: Энергияи ларзиши амудиро тавассути фишурдашавии газ ва муқовимати ҷараён ҳангоми ҳаракати поршен сарф мекунанд.
Система инчунин маҳдудкунандаҳои ҷойивазкунӣ, ки аз гузаштани ҳаракати амудӣ аз ҳудуди бехатар пешгирӣ мекунанд, релсҳои лағзиш, лавҳаҳои пайвасткунанда ва корпуси берунии муҳофизатӣ дорад. Дар Расми 1 дида мешавад, ки зерсистемаҳои уфуқӣ ва амудӣ дар як такягоҳ, вале бо вазифаҳои гуногуни механикӣ муттаҳид шудаанд. Дар маркази системаи уфуқӣ такягоҳи резинии дорои мағзи сурб ва дар атрофи он пружинаҳои газии симметрӣ ҷойгиранд, дар ҳоле ки системаи амудӣ аз пружинаҳои спиралӣ, дампферҳои ҳавоӣ ва унсурҳои маҳдудкунанда иборат аст.
Ҳаракати уфуқӣ чӣ гуна назорат карда мешавад?
Дар самти уфуқӣ такягоҳи резинии дорои мағзи сурб ва пружинаҳои газӣ ба таври мувозӣ кор мекунанд ва ба як ҷойивазкунии уфуқӣ дучор мешаванд. Вақте ки такягоҳ ба як самт ҳаракат мекунад, яке аз пружинаҳои газӣ фишурда ва пружинаи тарафи муқобил дароз мешавад. Ҳангоми баръакс шудани самти ҳаракат ин вазифаҳо иваз мешаванд. Тағйирёбии фишор дар ду пружинаи газӣ якҷоя қувваи баргардонандаро ба вуҷуд меорад.
Қувваи баргардонандаи уфуқии такягоҳи резинии дорои мағзи сурб бо модели гистерезисии Bouc–Wen ифода шудааст:
\[ F_L = \alpha K_0 x + (1-\alpha)F_y z \]
Дар ин ҷо FL қувваи уфуқии такягоҳи резинии дорои мағзи сурб, K0 сахтии пеш аз таслимшавӣ, α таносуби сахтии пас аз таслимшавӣ, x ҷойивазкунии уфуқӣ, Fy қувваи таслимшавӣ ва z тағйирёбандаи дохилии гистерезисиро нишон медиҳад. Ҳади аввал саҳми чандирии қабатҳои резиниро ва ҳади дуюм сарфи даврии энергияро, ки аз таслимшавии мағзи сурб ба вуҷуд меояд, ифода мекунад.
Рушди тағйирёбандаи гистерезисӣ бо муносибати зерини Bouc–Wen муайян шудааст:
\[ \dot{z} = \frac{1}{x_y}\left[A\dot{x}-\beta|\dot{x}|\,|z|^{n-1}z-\gamma\dot{x}|z|^n\right] \]
xy ҷойивазкунии таслимшавӣ; A, β, γ ва n бошад, параметрҳои моделро ифода мекунанд, ки шакли ҳалқаи гистерезис, тезии гузариш ва рафтори боргузорӣ–борфарориро муайян менамоянд. Муодила нишон медиҳад, ки қувва на танҳо ба ҷойивазкунии ҳамон лаҳза, балки ба таърихи пешинаи боргузорӣ низ вобаста аст.
Чаро пружинаҳои газӣ қувваи ғайрихаттӣ ҳосил мекунанд?
Ҳангоми фишурда шудани газ дар дохили пружинаҳои газӣ ҳаҷм кам ва фишор зиёд мешавад. Дар ҳаракати хурди ибтидоӣ таъсири тағйирёбии ҳаҷм маҳдуд аст, аммо бо наздик шудан ба охири гашти поршен ҳамон миқдори ҳаракати иловагӣ ба қисми бештари ҳаҷми боқимондаи газ таъсир мекунад. Аз ин рӯ, қувва нисбат ба ҷойивазкунӣ на ба таври хаттӣ, балки аз рӯйи каҷхаттаи торафт тезшаванда меафзояд.
Қувваи баргардонандаи гурӯҳи пружинаҳои газии симметрӣ бо фарзияи раванди политропии газ чунин моделсозӣ шудааст:
\[ F_g = P_{g0}A_gV_0^{n_g}\frac{(V_0+A_gx)^{n_g}-(V_0-A_gx)^{n_g}}{(V_0^2-A_g^2x^2)^{n_g}} \]
Дар ин муодила Pg0 фишори ибтидоии газ, Ag масоҳати самараноки поршен, V0 ҳаҷми ибтидоии газ ва ng қимати нишондиҳандаи политропӣ мебошад. Афзоиши фишори ибтидоӣ ё масоҳати поршен қувваи баргардонандаро зиёд мекунад, дар ҳоле ки калон кардани ҳаҷми ибтидоии газ тағйирёбии нисбии ҳаҷмро дар ҳамон ҷойивазкунӣ ва аз ин рӯ афзоиши қувваро коҳиш медиҳад.
Азбаски такягоҳи дорои мағзи сурб ва пружинаҳои газӣ мувозӣ мебошанд, қувваи умумии уфуқӣ ҷамъи ду саҳм аст:
\[ F_h = F_g + \alpha K_0x + (1-\alpha)F_yz \]
Ин муносибат рафтори асосии системаи NSC-3DIB-ро ҷамъбаст мекунад. Ҳангоме ки такягоҳи резинии дорои мағзи сурб энергияи давриро сарф мекунад, пружинаҳои газӣ махсусан дар ҷойивазкуниҳои калон қувваи афзояндаи баргардонандаро таъмин менамоянд. Масоҳати васеи гистерезис дар каҷхатҳои қувва–ҷойивазкунӣ сарфи энергияро ва ба боло хам шудани каҷхатта ба сӯи нӯгҳо рафтори сахтшавандаи пружинаҳои газиро нишон медиҳад.
Изолятсияи амудӣ чӣ гуна таъмин карда мешавад?
Дар системаи амудӣ пружинаҳои спиралӣ ва дампферҳои ҳавоӣ ба таври мувозӣ кор мекунанд. Қувваи баргардонандаи пружинаҳои спиралӣ ба таври хаттӣ моделсозӣ шудааст:
\[ F_s = k_sy \]
Дар ин ҷо ks сахтии умумии амудии пружинаҳои спиралӣ ва y ҷойивазкунии амудӣ мебошад. Коҳиш додани сахтӣ даври табиии ларзиши амудиро дароз мекунад. Бо ин роҳ кӯшиш мешавад, ки интиқоли мустақими тағйироти босуръати шитоби амудӣ аз замин ба бом ва таҷҳизоти овезон коҳиш дода шавад.
Дампферҳои ҳавоӣ бо модели тағйирдодашудаи Maxwell муаррифӣ шудаанд. Муносибатҳои сахтии эквивалентӣ ва коэффитсиенти хомӯшшавӣ, ки дар таҳқиқот истифода шудаанд, чунинанд:
\[ k_a = 1{,}102\frac{\gamma p_0 A_p}{h_p} \]
\[ c = 1{,}135\frac{\alpha_0 A_p^2}{1+3\varepsilon^2/2} \]
γ таносуби гармиҳои хоси ҳаво, p0 фишори атмосфера, Ap масоҳати поршен, hp баландии камераи ҳавоӣ, α0 параметри хомӯшшавӣ ва ε таносуби экссентриситетро нишон медиҳад. Азбаски сахтии эквивалентии дампфери ҳавоӣ нисбат ба сахтии пружинаи спиралӣ хурд қабул шудааст, он дар тарҳрезии сахтии амудӣ нодида гирифта шуда, асосан ҳамчун унсури хомӯшкунанда истифода шудааст.
Бо ин фарзия қувваи амудии такягоҳ ба муносибати зерини пружина–дампфер оварда шудааст:
\[ F_z = k_sy + c\dot{y} \]
Ҳади аввал қувваи чандирии вобаста ба мавқеи амудӣ ва ҳади дуюм қувваи хомӯшшавии вобаста ба суръати амудиро ифода мекунад. Ҳамин тавр, система ба ҷойи он ки ҳаракати амудиро танҳо бо пружинаҳо бардорад, як қисми энергияро ҳангоми ҳаракат тавассути муқовимати ҷараёни ҳаво сарф мекунад.
Ҳадафҳои сохторӣ чӣ гуна ба такягоҳҳои алоҳида интиқол дода шуданд?
Яке аз саҳмҳои муҳими таҳқиқот усули марҳилавии тарҳрезӣ мебошад, ки ҳадафҳои изолятсияи барои тамоми толори клапанҳо муайяншударо ба параметрҳои физикии ҷузъҳои такягоҳ дар зери ҳар як сутун табдил медиҳад. Раванди кории дар Расми 3 овардашуда аз се марҳила иборат аст: муайян кардани ҳадафҳои сохтор ва тарҳрезӣ, тақсим кардани параметрҳо ба такягоҳҳои алоҳида мувофиқи ҷавобҳои сутунҳо ва ҳисоб кардани андозаҳои геометрии такягоҳи дорои мағзи сурб, пружинаи газӣ, пружинаи спиралӣ ва дампфери ҳавоӣ.
Вақте ки массаи умумии сохтор дар болои қабати изолятсия M, даври ибтидоии уфуқии ҳадаф Th,0, даври амудии ҳадаф Tv ва таносуби хомӯшшавии амудии ҳадаф ξv маълуманд, параметрҳои умумии система бо муносибатҳои зерин ҳисоб карда мешаванд:
\[ K_{h,0}=\frac{4\pi^2M}{T_{h,0}^2} \]
\[ K_v=\frac{4\pi^2M}{T_v^2} \]
\[ \omega_v=\frac{2\pi}{T_v} \]
\[ C_v=2\xi_vM\omega_v \]
Kh,0 сахтии умумии ибтидоии уфуқӣ, Kv сахтии умумии амудӣ, ωv басомади кунҷии амудӣ ва Cv коэффитсиенти умумии хомӯшшавии амудиро нишон медиҳад.
Азбаски борҳои сутунҳо баробар нестанд, додани қиматҳои якхелаи сахтӣ ва хомӯшшавӣ ба ҳамаи такягоҳҳо мувофиқ дониста нашуд. Барои ҳар як такягоҳ коэффитсиенти тақсимот вобаста ба ҷавоби амудии пояи сутун истифода шудааст:
\[ \lambda_i=\frac{N_i}{\sum_{i=1}^{N}N_i} \]
\[ k_{h,0,i}=\lambda_iK_{h,0},\qquad k_{v,i}=\lambda_iK_v,\qquad c_i=\lambda_iC_v \]
Ni бори амудии дар зери сутуни дахлдор бардошташаванда ва λi ҳиссаи он такягоҳро дар системаи умумӣ ифода мекунад. Бо ин равиш ба такягоҳҳои зери сутунҳое, ки бори амудии бештар мебардоранд, қобилияти баландтари сахтӣ ва хомӯшшавӣ таъин шудааст.
Сахтии уфуқӣ байни пружинаҳои газӣ ва такягоҳи резинӣ чӣ гуна тақсим карда шуд?
Таносуби сахтии ибтидоии гурӯҳи пружинаҳои газӣ ба сахтии пас аз таслимшавии такягоҳи дорои мағзи сурб бо ηk муайян шудааст. Мувофиқи ин:
\[ k_{l2,i}=\frac{k_{h,0,i}}{1+\eta_k} \]
\[ k_{g0,i}=\eta_k k_{l2,i} \]
kl2,i сахтии пас аз таслимшавии такягоҳи резинии дорои мағзи сурб ва kg0,i сахтии ибтидоии гурӯҳи пружинаҳои газиро нишон медиҳад. Дар сатҳи ҷойивазкунии тарҳии xm таносуби қувваи пружинаи газӣ ба қувваи такягоҳи дорои мағзи сурб ҳамчунин бо ηf муайян шудааст:
\[ F_{g,i}(x_m)=\eta_fF_{L,i}(x_m) \]
Сахтии ибтидоии пружинаи газӣ бо фишор ва геометрияи газ чунин алоқаманд шудааст:
\[ k_{g0,i}=\frac{2n_gP_{g0,i}A_g^2}{V_0} \]
Ин вобастагиҳо имкон медиҳанд, ки фишори ибтидоии газ, масоҳати поршен ва ҳаҷми газ ба таври баръакс ҳисоб карда шаванд. Агар сахтии эквивалентии уфуқӣ ва даври такягоҳи ҳисобшуда дар ҷойивазкунии тарҳӣ ба ҳадаф ҷавобгӯ набошанд, таносуби қувва ё андозаҳои пружинаи газӣ тағйир дода шуда, раванд такрор мегардад.
Зерсистемаи уфуқӣ чӣ гуна ба таври таҷрибавӣ санҷида шуд?
Муҳаққиқон намунаи изолятсияи уфуқиро сохтанд, ки аз такягоҳи резинии дорои мағзи сурб, пружинаҳои газии симметрӣ дар ду тараф, пайвастҳои универсалӣ, лавҳаҳои пӯлодӣ ва маҳдудкунандаҳои ҳаракат иборат буд. Аввал ба намуна фишори доимии амудӣ, ки ҳолати кориро ифода мекард, татбиқ шуд ва сипас даврҳои баръакси уфуқии бо ҷойивазкунӣ идорашаванда дода шуданд. Қувва ва ҷойивазкунии уфуқӣ ҳамзамон чен шуда, каҷхатҳои гистерезис ба даст омаданд.
Дар таҷҳизоти озмоишӣ пружинаҳои газӣ бо шарнирҳои универсалӣ пайваст карда шудаанд. Ҳадафи ин пайвастҳо ҷуброн кардани гардишҳои хурд ва таҳаммулҳои насб, коҳиш додани моментҳои номатлуби хамиш дар корпусҳои пружинаҳои газӣ ва таъмин кардани он аст, ки унсурҳо то ҳадди имкон қувваи меҳвариро бардоранд. Расми 4 мошини озмоишӣ, ҷузъҳои намуна ва протоколи боргузории давриро нишон медиҳад; Расми 5 бошад, нишон медиҳад, ки ҳангоми ҳаракат ба рост ва чап як пружинаи газӣ фишурда шуда, пружинаи тарафи муқобил дароз мешавад.
Диаметри самараноки намунаи такягоҳи резинии дорои мағзи сурб 250 mm, диаметри мағзи сурб 42 mm ва баландии умумӣ 190 mm аст. Дар такягоҳ 17 қабати резинии 3,5 mm ва 16 лавҳаи пӯлодии 2,5 mm истифода шудааст. Сахтии пеш аз таслимшавӣ 3125 kN/m, сахтии пас аз таслимшавӣ 312,5 kN/m ва ҷойивазкунии таслимшавӣ 4 mm дода шудааст. Барои пружинаҳои газӣ диаметрҳои силиндрии 63, 80 ва 100 mm санҷида шуда, фишори ибтидоӣ ва дарозии корӣ тағйир дода шудаанд.
Фишори газ ва диаметри силиндр қувваро чӣ гуна тағйир доданд?
Паёми асосии каҷхатҳои гистерезис дар Расми 6 ин аст, ки бо баланд шудани фишори ибтидоии газ каҷхатҳо ба берун васеъ мешаванд ва хамшавии болоӣ дар ҷойивазкуниҳои калон равшантар мегардад. Ҳангоми аз 0,1 MPa то 0,5 MPa зиёд шудани фишори ибтидоӣ қувваи қуллавии баргардонандаи дастгоҳи силиндраш 63 mm аз 32,55 kN то 45,41 kN афзудааст. Ин тағйирот ба афзоиши %39,5 мувофиқат мекунад.
Дар ҳолате, ки фишори ибтидоӣ 0,5 MPa буд, қувваи қуллавии силиндри диаметраш 80 mm ба 54,78 kN ва қувваи қуллавии силиндри диаметраш 100 mm ба 69,07 kN баробар чен карда шуд. Ин қиматҳо нисбат ба дастгоҳи силиндраш 63 mm мутаносибан %20,6 ва %52,1 баландтаранд. Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки на танҳо фишор, балки масоҳати самараноки поршен низ қувваи баргардонандаро дар ҷойивазкунии калон муайян мекунад.
Чаро дарозии кории пружинаи газӣ муҳим аст?
Дар Расми 7 дарозии кории пружинаи газӣ байни 60, 70 ва 80 mm тағйир дода шудааст. Бо афзоиши дарозии корӣ ҳаҷми ибтидоии газ зиёд ва тағйирёбии нисбии ҳаҷм дар ҳамон ҷойивазкунии уфуқӣ кам шудааст. Дар натиҷа ҳам сахтии ибтидоӣ ва ҳам қувваи баргардонанда дар ҷойивазкунии калон коҳиш ёфтаанд.
Азбаски дарозии кории кӯтоҳтар ҳаҷми хурди газро ба вуҷуд меорад, ҳамон миқдори ҳаракати поршен газро аз ҷиҳати таносуб бештар фишурда мекунад. Ин ҳолат рафтори сахтшавии қавитарро ҳосил мекунад. Аммо набояд фаромӯш кард, ки қувваи баландтар ҳамеша маънои изолятсияи беҳтарро надорад; сахтии аз ҳад зиёд метавонад даври изолятсияро кӯтоҳ ва шитоби ба сохтори болоӣ интиқолшавандаро зиёд кунад.
Модели назариявӣ то чӣ андоза бо озмоишҳо мувофиқат кард?
Санҷиши модел барои се диаметри гуногуни силиндр дар шароити дарозии кории 60 mm ва фишори ибтидоии 0,5 MPa, ки таъсири ғайрихаттӣ дар он равшантар буд, анҷом дода шуд. Дар Расми 8 каҷхатҳои назариявӣ ва таҷрибавии гистерезис аз рӯйи шакли умумӣ, масоҳати давр ва афзоиши қувва дар ҷойивазкунии калон ба ҳам наздик менамоянд.
Хатоҳо дар қувваи қуллавии баргардонанда барои ҳамаи диаметрҳои силиндр аз %10 кам монда, хатои аз ҳама баланд %9,7 гузориш шудааст. Ин санҷиш истифодаи модели уфуқии пружинаи газӣ–такягоҳи резинии дорои мағзи сурбро дар таҳлили унсурҳои ниҳоӣ дастгирӣ мекунад. Аммо санҷиш танҳо барои андозаҳои намуна, фишорҳо, дарозиҳои корӣ ва шароити боргузории квазистатикии омӯхташуда эътибор дорад; боргузории босуръати динамикӣ, хастагии дарозмуддати даврӣ, тағйирёбии ҳарорат ва таъсирҳои пурраандоза алоҳида санҷида нашудаанд.
Модели унсурҳои ниҳоии толори клапанҳо чӣ гуна сохта шуд?
Толори клапанҳои омӯхташуда сохтори саноатии якошёна ва фарохдаҳана дар лоиҳаи интиқоли ҷараёни доимии фавқулбаландшиддат мебошад. Баландии сохтор 31,4 m ва андозаҳои нақшааш 94 m × 35,5 m аст. Система дорои тарҳи омехтаи борбардор мебошад, ки чорчӯбаҳои пӯлодӣ ва деворҳои оҳанубетониро муттаҳид мекунад.
Дар самти тӯлонӣ шаш гурӯҳи клапанҳои табдилдиҳанда ҷойгир аст. Дар ҳар гурӯҳ барои чор клапани тиристорӣ ва як маҳдудкунандаи шиддати барзиёд ҳамагӣ панҷ нуқтаи овезиш мавҷуд аст. Ҳар нуқтаи овезиш бо изолятори овезон ба камарбанди поёнии фермаи бом пайваст шуда, бори мутамаркази 30 kN-ро мебардорад. Ин шакли чандири овезиш имкон медиҳад, ки клапанҳо нисбат ба сохтори асосӣ бо басомади пасттар ларзиш кунанд.
Дар модели ABAQUS болорҳо ва сутунҳои чорчӯбаи пӯлодӣ, унсурҳои фермаи бом ва унсурҳои чорчӯбаи оҳанубетонӣ бо унсурҳои болории B31; деворҳои пардагӣ бо унсурҳои пӯстии S4R моделсозӣ шудаанд. Клапанҳои табдилдиҳанда бо унсурҳои пӯстӣ ва изоляторҳои овезон бо унсурҳои болорӣ муаррифӣ шудаанд. Барои хомӯшшавии сохторӣ модели хомӯшшавии Rayleigh истифода шудааст.
Басомади асосии уфуқии сохтори беизолятсия 1,51 Hz ва басомади амудӣ 2,92 Hz ҳисоб шудааст. Инҳо мутаносибан ба даврҳои уфуқии тақрибан 0,66 сония ва амудии 0,34 сония мувофиқат мекунанд. Басомади асосии клапанҳои табдилдиҳандаи овезон бошад, 0,39 Hz аст. Ин басомади паст нишон медиҳад, ки клапанҳо нисбат ба сохтори асосӣ хеле чандиртар ва бо даври дарозтар ҳаракат мекунанд.
Системаи изолятсия дар модели сохтор чӣ гуна ҷойгир карда шуд?
Дар пояи ҳар як сутун яктоӣ, дар маҷмӯъ 51 NSC-3DIB ҷойгир карда шуд. Аввал таҳлили статикии модели беизолятсия гузаронида, ҷавоби пояи ҳар як сутун ҳисоб карда шуд; сипас қиматҳои умумии сахтӣ ва хомӯшшавӣ мутаносибан ба ин ҷавобҳо байни такягоҳҳои алоҳида тақсим гардиданд. Дар Расми 10 мавқеи такягоҳҳо дар нақша ва меҳварҳои сутунҳо нишон дода шудаанд.
Дар тарҳ даври ибтидоии изолятсияи уфуқӣ 2,0 сония, даври изолятсияи амудӣ 0,6 сония, ҷойивазкунии тарҳии уфуқӣ 100 mm, ҷойивазкунии тарҳии амудӣ 20 mm ва таносуби ҳадафии хомӯшшавии амудӣ 0,15 интихоб карда шуданд. Таносуби сахтии ибтидоӣ ηk 0,5 ва таносуби қувваи пружинаи газӣ/такягоҳи дорои мағзи сурб дар ҷойивазкунии тарҳӣ ηf бошад, 0,7 аст.
Барои мисол, барои такягоҳи меҳвари A/1, ки ҷавоби амудии 209,6 kN-ро мебардорад, сахтии амудӣ 3093,1 kN/m ва коэффитсиенти хомӯшшавии амудӣ 88,61 kN·s/m ҳисоб шудааст. Дар ин такягоҳ диаметри берунии унсури резинии дорои мағзи сурб 280 mm, диаметри мағзи сурб 44 mm, қувваи таслимшавӣ 14,85 kN ва ҷойивазкунии таслимшавӣ 8 mm аст. Фишори ибтидоии пружинаи газӣ 0,3 MPa, диаметри як пружинаи газӣ 147 mm ва дарозии корӣ 141 mm дода шудааст.
Дар ABAQUS пружинаи газӣ ва такягоҳи резинии дорои мағзи сурб бо ду унсури алоҳидаи пайвасткунандаи CONN3D2, ки дар самти уфуқӣ мувозӣ кор мекунанд, муайян шудаанд. Барои пружинаи газӣ рафтори пайвасти чандири ғайрихаттӣ ва барои такягоҳи дорои мағзи сурб рафтори пайвасти чандирӣ-пластикӣ истифода шудааст. Дар самти амудӣ сахтии пружинаи спиралӣ ва хусусияти хомӯшшавии дампфери ҳавоӣ дар як системаи пайвасткунӣ муаррифӣ шудаанд.
Ҳаракатҳои заминларза чӣ гуна интихоб карда шуданд?
Дар таҳлилҳои таърихи вақт 20 сабти заминларза, ки аз пойгоҳи додаҳои PEER NGA-West2 интихоб шуда буданд, истифода шуданд. Аз сабтҳо 10-то ҳаракати майдони наздик ва 10-то ҳаракати майдони дур буданд. Бузургиҳои моментӣ аз 6,50 то 7,62 ва масофаҳои наздиктарин то шикаст аз 0,34 km то 76,26 km тағйир меёфтанд.
Дар шароити тарҳии ҳадаф даври хос 0,4 сония ва шитоби тарҳии замин 0,2 g қабул шуд. Се ҷузъи ҳаракати заминларза ба модел бо таносуби X:Y:Z = 1:0,85:0,65 татбиқ гардид. Самти тӯлонии X ҳамчун самти асосии вуруд қабул шуд.
Ҷавобҳои уфуқӣ дар болои сутуни пӯлодӣ, болои девори пардагӣ, мобайни даҳанаи камарбанди поёнии фермаи бом ва қисми поёнии клапани табдилдиҳанда омӯхта шуданд. Ҷавобҳои амудӣ дар мобайни даҳанаи фермаи бом ва қисми поёнии клапан арзёбӣ гардиданд. Дар ҳар нуқта бо истифода аз қиматҳои қуллавӣ ва миёнаи квадрати решагӣ муқоисаи шитоб ва ҷойивазкунӣ анҷом дода шуд.
Натиҷаҳои изолятсияи уфуқӣ чиро нишон медиҳанд?
NSC-3DIB дар ҳамаи нуқтаҳои арзёбӣ ҳам шитоби уфуқӣ ва ҳам ҷойивазкунии уфуқиро коҳиш дод. Ҳангоми арзёбии якҷояи натиҷаҳо дар самтҳои X ва Y таносубҳои изолятсияи шитоби уфуқӣ аз %31,8 то %75,4 ва таносубҳои изолятсияи ҷойивазкунии уфуқӣ аз %20,1 то %65,1 тағйир ёфтанд.
Коҳиши шитоб дар маҷмӯъ нисбат ба коҳиши ҷойивазкунӣ бештар буд. Ин нишон медиҳад, ки системаи изолятсия ҳаракати ногаҳонии ба сохтори болоӣ интиқолшавандаро самаранок филтр мекунад, аммо барои ҳаракат кардани қабати изолятсия бояд ба ҷойивазкунии муайян иҷозат дода шавад. Ба ибораи дигар, система ҳаракати заминро пурра аз байн намебарад; як қисми ҳаракатро дар сатҳи такягоҳ ба ҷойивазкунии назоратшаванда табдил медиҳад.
Диаграммаҳои қуттии Расми 14 ва Расми 15 нишон медиҳанд, ки таносубҳои изолятсия дар сабтҳои майдони дур аксаран аз сабтҳои майдони наздик баландтаранд. Муҳаққиқон ин фарқро бо таркиби ҳамвортари спектрии ҳаракатҳои майдони дур алоқаманд мекунанд. Импулсҳои суръат ва таркиби пуршиддати пастбасомад дар баъзе ҳаракатҳои майдони наздик метавонанд дар қабати изолятсия ҷойивазкунии калонтар ба вуҷуд оварда, пружинаҳои газии ғайрихаттиро ба минтақаи сахтии баландтар баранд.
Самаранокӣ дар самти Y нисбат ба самти X каме пасттар ёфт шуд. Муаллифон ин натиҷаро бо асимметрияи нақшаи сохтор дар самти Y, тақсимоти номунтазами масса–сахтӣ ва фарқиятҳои ларзиши маҳаллӣ алоқаманд мекунанд. Аммо таҳқиқот ин шарҳро бо таҳлили алоҳидаи печиш мустақиман насанҷидааст; бинобар ин, ин механизм тафсири муаллифон бар асоси натиҷаҳои ададӣ мебошад.
Натиҷаҳои изолятсияи амудӣ чиро нишон медиҳанд?
Гарчанде назорати амудӣ ба андозаи назорати уфуқӣ баланд набуд, дар системаи бом ва клапанҳои овезон коҳишҳои назарраси ҷавоб ба даст омаданд. Таносубҳои изолятсияи шитоби амудӣ дар ҳудуди %24,6–%50,1 ва таносубҳои изолятсияи ҷойивазкунии амудӣ дар ҳудуди %15,2–%39,9 буданд.
Дар Расми 16 дида мешавад, ки коҳиши ҷавоби амудӣ дар қисми поёнии клапан умуман аз мобайни даҳанаи фермаи бом баландтар аст. Ба гуфтаи муҳаққиқон, ба мобайни даҳанаи фермаи бом рафтори фазоии бом, пайвасти изоляторҳои овезон ва ларзишҳои унсурҳои маҳаллӣ якҷоя таъсир мерасонанд. Қисми поёнии клапан бошад, ҳаракати умумии системаи овезонро мустақимтар инъикос мекунад.
Ин натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки системаи амудӣ ҳаракати заминларзаро пурра қатъ намекунад, аммо бо муттаҳид кардани сахтии пасти амудӣ ва хомӯшкунии ҳавоӣ ҳаракати аз бом ба таҷҳизоти овезон интиқолшавандаро коҳиш медиҳад. Самаранокии изолятсияи амудӣ на танҳо ба қобилияти борбардорӣ ва ҳудуди гашти пружинаҳои спиралӣ, балки ба геометрияи дампферҳои ҳавоӣ низ вобаста аст.
Чаро ҳангоми афзоиши шиддати заминларза самаранокӣ коҳиш меёбад?
Бо миқёсбандии сабтҳои El Centro Array #9, Pacoima Dam, Taft Lincoln School ва Ferndale City Hall ба сатҳҳои гуногуни шитоби қуллавии замин таҳлили ҳассосият гузаронида шуд. Вақте ки шитоби қуллавии замин аз 0,2 g то 0,4 g афзуд, таносубҳои изолятсияи уфуқӣ вобаста ба меъёри ҷавоби истифодашуда ва сабти заминларза 9,2–20,3 банди фоизӣ коҳиш ёфтанд.
Ҳаракати қавитари заминларза дар қабати изолятсия ҷойивазкунии калонтар ба вуҷуд меорад. Ин ҷойивазкунӣ пружинаҳои газиро ба минтақаи сахтшавандаи каҷхаттаи қувва–ҷойивазкунӣ мебарад. Вақте ки сахтии эквивалентии уфуқӣ зиёд мешавад, даври изолятсия кӯтоҳ ва бартарии коҳиш додани шитоб, ки аз дароз кардани давр ба даст меояд, заиф мегардад. Ин рафтор нишон медиҳад, ки байни қувваи бехатари баргардонандаи пружинаи газӣ ва сахтии пасти изолятсия тавозуни тарҳрезӣ бояд барқарор карда шавад.
Оё афзоиши таносуби қувваи баргардонанда ҳамеша муфид аст?
Не. Вақте ки ηf, яъне таносуби қувваи пружинаи газӣ ба қувваи такягоҳи резинии дорои мағзи сурб, аз 0,7 то 1,1 зиёд карда шуд, таносубҳои изолятсияи уфуқӣ дар ҳамаи чор сабти заминларза коҳиш ёфтанд. Коҳиш дар ҳудуди 3,3–8,0 банди фоизӣ буд.
ηf-и баландтар метавонад тамоюли бозгашт ба мавқеи ибтидоиро зиёд кунад, зеро он дар ҷойивазкунии калон қувваи қавитари баргардонанда медиҳад. Аммо ҳамзамон сахтии эквивалентии уфуқиро зиёд ва даври изолятсияро кӯтоҳ мекунад. Аз ин рӯ, қувваи аз ҳама баланди худмарказшавӣ ва самаранокии аз ҳама баланди изолятсия дар як нуқтаи параметр ба даст намеоянд.
Натиҷаи асосии тарҳрезии таҳқиқот ин аст, ки қимати ηf набояд танҳо мувофиқи қувваи максималӣ интихоб шавад. Дар тарҳрезӣ ҷойивазкунии уфуқӣ, даври ҳадаф, гашти такягоҳ, шитоби сохтори болоӣ ва зарурати бозгашт пас аз заминларза бояд якҷоя арзёбӣ шаванд.
Диаметри поршени дампфери ҳавоӣ ба самаранокии амудӣ чӣ гуна таъсир расонд?
Ҳангоме ки диаметри силиндри дампфери ҳавоӣ дар 200,2 mm собит нигоҳ дошта шуд, диаметри поршен аз 199,4 mm то 200,0 mm зиёд карда шуд. Бо калон шудани диаметри поршен холигии ҳалқашакли ҷараён байни поршен ва силиндр хурд шуда, муқовимати ҷараёни газ ва хомӯшшавии эквивалентӣ афзуд.
Каҷхатҳои Расми 19 нишон медиҳанд, ки дар ҳамаи сабтҳои заминларзаи омӯхташуда бо афзоиши диаметри поршен таносубҳои изолятсияи шитоб ва ҷойивазкунии амудӣ баланд шуданд. Беҳбудии умумӣ дар ҳудуди 5,6–8,1 банди фоизӣ буд.
Бо вуҷуди ин, холигии кории хеле хурд метавонад таҳаммулҳои истеҳсолиро муҳим гардонад, хатари соиш ё дармонданро зиёд кунад ва ба амалӣ шудани гашти зарурӣ монеъ шавад. Аз ин рӯ, муҳаққиқон тавсия медиҳанд, ки диаметри поршен на танҳо аз рӯйи таносуби ададии изолятсия, балки дар якҷоягӣ бо истеҳсолпазирӣ, озодии ҳаракат, қувваи хомӯшшавӣ, ҷойивазкунии амудии тарҳӣ ва захираи бехатарии маҳдудкунанда интихоб карда шавад.
Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад
- Фишори ибтидоӣ ва масоҳати поршени пружинаҳои газӣ қувваи баргардонандаи уфуқиро ба таври назаррас тағйир медиҳанд.
- Ҳангоми афзоиши дарозии кории пружинаи газӣ сахтии ибтидоӣ ва қувва дар ҷойивазкунии калон коҳиш меёбанд.
- Модели пружинаи газӣ–такягоҳи резинии дорои мағзи сурб каҷхатҳои таҷрибавиро дар озмоишҳои квазистатикии омӯхташуда бо хатои қувваи қуллавии на бештар аз %9,7 муаррифӣ кард.
- Дар модели унсурҳои ниҳоӣ NSC-3DIB ҷавобҳои уфуқӣ ва амудии сейсмикии сохтори асосӣ, бом ва клапанҳои овезонро коҳиш дод.
- Афзоиши шиддати заминларза ва таносуби қувваи пружинаи газӣ самаранокии изолятсияи уфуқиро коҳиш дод.
- Коҳиш додани холигии ҷараён дар дампфери ҳавоӣ самаранокии изолятсияи амудиро дар модели ададӣ беҳтар кард.
Натиҷаҳое, ки таҳқиқот исбот накардааст
- Таҳқиқот нишон намедиҳад, ки такягоҳи пурраандозаи NSC-3DIB дар толори воқеии клапанҳо ҳангоми заминларза бомуваффақият кор мекунад.
- Азбаски ҷойивазкунии боқимонда пас аз заминларза мустақиман ҳисоб ё таҷрибавӣ чен карда нашудааст, самаранокии пурраи худмарказшавӣ тасдиқ нашудааст.
- Зерсистемаи амудии пружинаи спиралӣ–дампфери ҳавоӣ дар доираи ин таҳқиқот ба таври физикӣ санҷида нашудааст.
- Хастагии дарозмуддат, фарсудашавӣ, тағйирёбии ҳарорат, ихроҷи газ, нигоҳдорӣ ва рафтори вайроншавии такягоҳҳо арзёбӣ нашудаанд.
- Таъсири мутақобилаи хок–сохтор ба модел дохил карда нашудааст.
- Натиҷаҳои ба як геометрияи толори клапанҳо асосёфтаро наметавон мустақиман ба ҳамаи истгоҳҳои табдилдиҳанда умумӣ кард.
- Натиҷаҳои preprint дорои мақоми тавофуқи илмии аз тақриз гузашта ё стандарти тарҳрезии барои татбиқ омода нестанд.
Ҷанбаҳои қавӣ ва аҳамияти оянда
Ҷанбаи қавии таҳқиқот дар он аст, ки ғояи дастгоҳ танҳо ҳамчун расми консептуалӣ боқӣ намондааст. Муҳаққиқон муодилаҳои механикиро муқаррар карданд, раванди тарҳрезиро барои табдил додани ҳадафҳои сохтор ба параметрҳои такягоҳҳои алоҳида таҳия намуданд, намунаи зерсистемаи уфуқиро сохтанд, моделро бо каҷхатҳои таҷрибавӣ муқоиса карданд ва сипас барои тамоми толори клапанҳо таҳлилҳои сеҷузъаи заминларзаро анҷом доданд.
Равиши пешниҳодшуда махсусан дар инфрасохтори интиқоли энергия на танҳо ба устувор мондани бино, балки ба идомаи кори таҷҳизоти ҳассоси барқии ба бино пайвастшуда тамаркуз мекунад. Барқароршавии босуръат пас аз заминларза дар иншооти интиқоли барқ ҳам ба пешгирии осеби сохторӣ ва ҳам ба муҳофизати клапанҳои овезон, изоляторҳо ва унсурҳои пайвасткунанда вобаста аст.
Таҳқиқоти оянда бояд озмоишҳои пурраандозаи такягоҳи сеандоза, санҷиш бо мизи ларзиш, ченкунии ҷойивазкунии боқимонда, устувории даврӣ, газногузарӣ, таъсири ҳарорат, таъсири мутақобилаи амудӣ-уфуқӣ, рафтори печиш ва таъсири мутақобилаи хок–сохторро дар бар гиранд. То анҷом ёфтани ин санҷишҳо самаранокии саҳроии система набояд қатъиян тасдиқшуда ҳисобида шавад.
Усул ва натиҷаҳои таҳқиқот
Хулосаи техникии тарҳи таҳқиқот
| Марҳила | Усули татбиқшуда | Ҳадафи асосӣ |
|---|---|---|
| Моделсозии механикӣ | Модели Bouc–Wen ва муносибати пружинаи газии политропӣ барои системаи уфуқӣ; модели мувозии пружинаи спиралӣ–дампфери ҳавоӣ барои системаи амудӣ | Муайян кардани рафтори қувва–ҷойивазкунӣ ва қувва–суръати такягоҳ |
| Тарҳрезии параметрҳо | Тақсим кардани даври ҳадафии уфуқӣ/амудӣ, ҷойивазкунии тарҳӣ ва таносуби хомӯшшавӣ байни 51 такягоҳ мувофиқи ҷавобҳои сутунҳо | Табдил додани ҳадафҳои сатҳи сохтор ба геометрияи ҷузъҳо |
| Озмоиши ҷузъи уфуқӣ | Озмоиши баръакси квазистатикии фишор–буриши бо ҷойивазкунӣ идорашаванда таҳти бори доимии амудӣ | Муайян кардани таъсири фишори газ, диаметри силиндр ва дарозии корӣ |
| Санҷиши модел | Муқоисаи каҷхатҳои назариявӣ ва таҷрибавии гистерезис | Арзёбии қобили истифода будани модели уфуқӣ дар таҳлили унсурҳои ниҳоӣ |
| Таҳлили сохтор | Модели унсурҳои ниҳоии ABAQUS ва 20 сабти сеҷузъаи заминларза | Муқоисаи ҷавобҳои толори клапанҳои изолятсияшуда ва беизолятсия |
| Таҳлили ҳассосият | Тағйир додани PGA, таносуби қувваи баргардонандаи уфуқӣ ва диаметри поршени дампфери ҳавоӣ | Муайян кардани тағйирёбандаҳои тарҳие, ки ба самаранокӣ бештар таъсир мерасонанд |
Параметрҳои асосии намунаи озмоишӣ
| Ҷузъ | Параметри ченшуда ё муайяншуда | Қимат |
|---|---|---|
| Такягоҳи резинии дорои мағзи сурб | Диаметри самаранок | 250 mm |
| Такягоҳи резинии дорои мағзи сурб | Диаметри мағзи сурб | 42 mm |
| Такягоҳи резинии дорои мағзи сурб | Баландии умумӣ | 190 mm |
| Такягоҳи резинии дорои мағзи сурб | Қабатҳои резинӣ | 17 × 3,5 mm |
| Такягоҳи резинии дорои мағзи сурб | Лавҳаҳои пӯлодӣ | 16 × 2,5 mm |
| Такягоҳи резинии дорои мағзи сурб | Сахтии пеш аз таслимшавӣ | 3125 kN/m |
| Такягоҳи резинии дорои мағзи сурб | Сахтии пас аз таслимшавӣ | 312,5 kN/m |
| Такягоҳи резинии дорои мағзи сурб | Ҷойивазкунии таслимшавӣ | 4 mm |
| Пружинаҳои газӣ | Диаметрҳои силиндр | 63, 80 ва 100 mm |
| Пружинаҳои газӣ | Дарозии умумии корӣ | 200 mm |
| Шароити тағйирдодаи озмоиш | Фишори ибтидоии газ | 0,1–0,5 MPa |
| Шароити тағйирдодаи озмоиш | Дарозии самараноки корӣ | 60, 70 ва 80 mm |
Параметрҳои толори клапанҳо ва таҳлил
| Параметр | Қимат ё татбиқ |
|---|---|
| Андозаҳои сохтор | Нақшаи 94 m × 35,5 m; баландии 31,4 m |
| Гурӯҳи клапанҳои табдилдиҳанда | 6 гурӯҳ |
| Нуқтаи овезиш дар ҳар гурӯҳ | Ҳамагӣ 5 нуқта барои 4 клапани тиристорӣ ва 1 маҳдудкунандаи шиддати барзиёд |
| Бор дар ҳар нуқтаи овезиш | 30 kN |
| Шумораи такягоҳҳо | 51 NSC-3DIB |
| Даври ибтидоии изолятсияи уфуқӣ | 2,0 s |
| Даври изолятсияи амудӣ | 0,6 s |
| Ҷойивазкунии тарҳии уфуқӣ | 100 mm |
| Ҷойивазкунии тарҳии амудӣ | 20 mm |
| Таносуби ҳадафии хомӯшшавии амудӣ | 0,15 |
| Таносуби сахтии ибтидоӣ | ηk = 0,5 |
| Таносуби қувваи баргардонанда | ηf = 0,7 |
| Сабтҳои заминларза | 20 сабт, аз ҷумла 10 майдони наздик ва 10 майдони дур |
| Таносуби вуруди сеҷузъа | X:Y:Z = 1:0,85:0,65 |
| Шитоби тарҳии замин | 0,2 g |
Натиҷаҳои асосии таҷрибавӣ ва ададӣ
| Тағйирёбанда ё ҷавоби омӯхташуда | Муқоиса | Натиҷаи гузоришшуда | Тафсири илмӣ |
|---|---|---|---|
| Қувваи қуллавии пружинаи газии 63 mm | Фишори ибтидоии 0,1 MPa ва 0,5 MPa | Аз 32,55 kN то 45,41 kN; афзоиши %39,5 | Фишори ибтидоӣ қувваи баргардонандаро ба таври назаррас зиёд кардааст. |
| Таъсири диаметри силиндр | 63, 80 ва 100 mm дар 0,5 MPa | 80 mm: 54,78 kN; 100 mm: 69,07 kN | Масоҳати калонтари поршен дар ҷойивазкунии калон қувваи баландтарро таъмин кардааст. |
| Дурустии модели назариявӣ | Қувваҳои қуллавии таҷрибавӣ ва назариявӣ | Хатои аз ҳама баланд %9,7 | Модели уфуқӣ дар шароити озмоишии омӯхташуда мутобиқати қобили қабул нишон додааст. |
| Шитоби уфуқӣ | Сохтори изолятсияшуда ва беизолятсия | Коҳиши %31,8–%75,4 | Таъсири қавитарини изолятсия умуман дар шитобҳои уфуқӣ ба даст омадааст. |
| Ҷойивазкунии уфуқӣ | Сохтори изолятсияшуда ва беизолятсия | Коҳиши %20,1–%65,1 | Ҳангоми коҳиши ҷойивазкуниҳои сохтори болоӣ як қисми ҳаракат дар қабати изолятсия қабул шудааст. |
| Шитоби амудӣ | Бом/клапани изолятсияшуда ва беизолятсия | Коҳиши %24,6–%50,1 | Пружинаи спиралӣ ва дампфери ҳавоӣ интиқоли ҳаракати амудиро коҳиш додаанд. |
| Ҷойивазкунии амудӣ | Бом/клапани изолятсияшуда ва беизолятсия | Коҳиши %15,2–%39,9 | Назорати ҷойивазкунии амудӣ нисбат ба назорати шитоб маҳдудтар боқӣ мондааст. |
| Ҳассосияти PGA | Афзоиш аз 0,2 g то 0,4 g | Коҳиши 9,2–20,3 банди фоизӣ дар таносуби изолятсияи уфуқӣ | Сахтшавии пружинаҳои газӣ дар ҷойивазкуниҳои калон даври изолятсияро кӯтоҳ кардааст. |
| Ҳассосияти ηf | Афзоиш аз 0,7 то 1,1 | Коҳиши 3,3–8,0 банди фоизӣ дар таносуби изолятсияи уфуқӣ | Байни қувваи қавитари баргардонанда ва самаранокии баландтари изолятсия созиш ба вуҷуд омадааст. |
| Диаметри поршени дампфери ҳавоӣ | Афзоиш аз 199,4 mm то 200,0 mm | Афзоиши 5,6–8,1 банди фоизӣ дар таносуби изолятсияи амудӣ | Холигии тангтари ҳалқавӣ муқовимати ҷараёни газ ва хомӯшшавии эквивалентиро зиёд кардааст. |
Фарзияҳо ва маҳдудиятҳои методӣ
- Қабул шудааст, ки рафтори уфуқӣ ва амудии такягоҳ тақрибан аз ҳамдигар мустақиланд.
- Фарз шудааст, ки пружинаҳои газӣ асосан бори меҳвариро мебардоранд ва таъсирҳои гардиши пайваст ва хамиши дуюмдараҷаро метавон нодида гирифт.
- Рафтори такягоҳи резинии дорои мағзи сурб бо модели Bouc–Wen идеализатсия шудааст.
- Қабул шудааст, ки деформатсияи амудӣ асосан дар пружинаҳои спиралӣ ва сарфи энергия дар дампферҳои ҳавоӣ ба вуҷуд меояд.
- Сахтии эквивалентии дампфери ҳавоӣ дар тарҳрезии амудӣ нодида гирифта шудааст.
- Таъсири мутақобилаи хок–сохтор ба ҳисоб гирифта нашудааст.
- Зерсистемаи уфуқӣ ба таври квазистатикӣ санҷида шуд; такягоҳи пурраи сеандоза ва зерсистемаи амудӣ ба таври таҷрибавӣ тасдиқ нашуданд.
- Ҷойивазкунии боқимонда ва миқдори воқеии аз нав марказшавӣ пас аз заминларза мустақиман гузориш нашудаанд.
- Натиҷаҳо барои як модели толори клапанҳо ва сабтҳои интихобшудаи заминларза ба даст омадаанд.
Ёддошт оид ба манбаъ ва усул
Номи пурраи аслии таҳқиқот:Design and Seismic Response Control of a Nonlinear Self-Centering Three-Dimensional Isolation Bearing for Converter Valve Hall Structures
Муаллифон ва тартиби онҳо: Kunjie Rong, Junrong Gong ва Li Tian.
Муассисаҳои муаллифон:
- Kunjie Rong: School of Energy Power and Engineering, North China Electric Power University; School of Civil Engineering, Shandong University; Hebei Key Laboratory of Electric Machinery Health Maintenance and Failure Prevention; Yanzhao Electric Power Laboratory.
- Junrong Gong: School of Civil Engineering, Shandong University.
- Li Tian: School of Civil Engineering, Shandong University.
Ҳаммуаллифии аввал: Дар матн изҳорот дар бораи ҳаммуаллифии аввал ё саҳми баробар вуҷуд надорад.
Муаллифи масъул: Li Tian. Дар таҳқиқот нишонии почтаи электронии муаллифи масъул ҳамчун tianli@sdu.edu.cn оварда шудааст.
DOI: 10.2139/ssrn.7196888. Маълумоти DOI дар бахши матнии таҳқиқот нишон дода нашудааст ва тавассути сабти расмии SSRN тасдиқ шудааст.
Маҷалла: Нашр ё қабул шудани таҳқиқот дар маҷаллаи тақризшаванда тасдиқ нашудааст.
Платформаи нашр ва ношири аслӣ: SSRN, платформаи preprint дар сохтори Elsevier.
Соли нашр: 2026.
Навъи манбаъ: Таҳқиқоти preprint, ки омӯзиши таҷрибавии ҷузъи уфуқӣ ва моделсозии унсурҳои ниҳоиро муттаҳид мекунад.
Вазъи тақриз: Ин таҳқиқот preprint-и аз тақриз нагузашта мебошад; натиҷаҳои он бояд бо дарназардошти ин маҳдудият хонда шаванд.
Пайванди расмии манбаъ: https://ssrn.com/abstract=7196888
Ин мақолаи тоҷикӣ пас аз омӯзиши матн, муодилаҳо, ҷадвалҳо, тасвирҳои таҷрибавӣ, схемаҳои механикӣ, каҷхатҳои гистерезис, модели унсурҳои ниҳоӣ, графикҳои ҷавоби сейсмикӣ ва таҳлилҳои ҳассосияти таҳқиқоти боршуда омода шудааст. Мазмуни илмӣ, ба истиснои муаллиф, DOI, платформа ва вазъи нашр, бо таҳқиқоти боршуда маҳдуд карда шуда, аз манбаъҳои беруна натиҷаи нави илмӣ илова нашудааст.
Муҳимтарин маҳдудияти методии таҳқиқот ин аст, ки танҳо зерсистемаи уфуқии пружинаи газӣ–такягоҳи резинии дорои мағзи сурб ба таври физикӣ санҷида шудааст. Зерсистемаи амудӣ, такягоҳи пурраи сеандоза, тамоми толори клапанҳо ва рафтори воқеии худмарказшавӣ пас аз заминларза ба таври таҷрибавӣ тасдиқ нашудаанд. Таносубҳои изолятсия дар сатҳи сохтор ба моделсозии унсурҳои ниҳоӣ асос меёбанд. Ин таҳқиқот далели татбиқи саҳроӣ, устувории дарозмуддат ё самаранокии воқеӣ ҳангоми заминларзаро пешниҳод намекунад.
Шарҳ гузоред
Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд