بررسی پارامتری عملکرد چرخه ای مهاربندهای کمانش تاب (PCBRB)

در این تحقیق پارامترهای مؤثر بر رفتار چرخه‌ای مهاربندهای کمانش ناپذیر با هسته سوراخ‌دار PCBR B نظیر ضخامت مقطع، جنس مصالح و هندسه سوراخ‌های هسته موردبررسی قرار می‌گیرد. مدل‌سازی و تحلیل عددی 8 نمونه هسته مهاربند PCBRB با استفاده از نرم‌افزار المان محدود ABAQUS تحت بار چرخه‌ای انجام گرفت؛ یک نمونه مرجع باضخامت 10 میلی‌متر که دقیقاً مطابق نمونه آزمایشگاهی مدل‌سازی و صحت سنجی شد، چهار نمونه با تغییر در ضخامت هسته، دو نمونه با تغییر در هندسه هسته و یک نمونه با تغییر در جنس مصالح مصرفی هسته. نتایج بیانگر آن است که با افزایش ضخامت؛ افزایش ظرفیت باربری تجربه می‌گردد. مدل باضخامت 15 میلی‌متر به دلیل سختی و اینرسی بیشتر نیروی بیشتری تحمل می‌نماید؛ ولی به دلیل شکل‌پذیری کمتر در زمان رسیدن به تنش تسلیم؛ افت مقاومت بیشتری دارد؛ تا جایی که در ناحیه کششی دچار افت مقاومت می‌گردد. مدل با سوراخ‌های دایره‌ای دارای بهترین عملکرد است، به‌طوری‌که در مقایسه با مدل‌ها با سوراخ‌های بیضی و مستطیل در ناحیه فشاری بسیار دیرتر کمانش کرده و سطح زیر منحنی تنش و کرنش بزرگ‌تری تشکیل داده و ظرفیت باربری و اتلاف انرژی بیشتری دارد. مدل با هندسه سوراخ‌های هسته مستطیل دارای عملکرد پایینی است. به‌طوری‌که در ناحیه فشاری نمودار چرخه‌ای (ربع سوم) حتی به نیمی از ظرفیت باربری و مقاومت نهایی مدل با هندسه هسته دایره‌ای نمی‌رسد. هسته مهاربند با مصالح آلومینیم در طول بارگذاری نیروی کمتری نسبت به هسته با مصالح فولادی تحمل می‌نماید؛ اما این کمبود را در کمانش موضعی دیرتر؛ به‌خصوص در ناحیه فشاری جبران می‌نماید.

Keywords:

مهاربند PCBRB , بارگذاری چرخه ای , تحلیل عددی , شکل پذیری , مقاومت نهایی