جداسازهای لرزه ای هوشمند مبتنی بر مواد وابسته به میدان (MRE/ERE): مروری بر مبانی، مدل سازی و چشم اندازهای پژوهشی

در سال های اخیر، استفاده از سامانه های کنترل لرزه ای به ویژه جداسازهای لرزه ای، به عنوان یکی از کارآمدترین راهکارها برای کاهش آسیب های سازه ای ناشی از زلزله شناخته شده است. اگرچه جداسازهای متداول نظیر جداسازهای لاستیکی با میرایی بالا (HDRB) و جداسازهای پاندولی اصطکاکی (FPS) در بسیاری از پروژه ها کاربرد گسترده ای یافته اند، اما این سامانه ها محدودیت هایی همچون عدم امکان تنظیم پذیری در شرایط بارگذاری مختلف و کاهش کارایی در زلزله های شدید را دارا هستند. به منظور رفع این نارسایی ها، توسعه نسل جدیدی از جداسازها بر پایه مواد هوشمند، به ویژه الاستومرهای مغناطورئولوژیک (MRE) و الکترورئولوژیک (ERE) مورد توجه قرار گرفته است. پژوهش حاضر با هدف مرور نظام مند آخرین مطالعات انجام شده در زمینه طراحی، مدل سازی و آزمایش های مرتبط با جداسازهای لرزه ای مبتنی بر MRE و ERE انجام گرفته است. روش تحقیق بر اساس مرور نظام مند (Systematic Review) و با استفاده از چارچوب PRISMA طراحی گردید. داده ها از پایگاه های معتبر علمی شامل Scopus، Web of Science، ScienceDirect و IEEE در بازه زمانی 2010 تا 2025 گردآوری و پس از غربال گری، مقالات منتخب مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که استفاده از MRE و ERE امکان تغییر لحظه ای ویژگی های مکانیکی جداساز را فراهم می کند. آزمایش ها نشان داده اند که مدول الاستیک این مواد در حضور میدان خارجی تا چندین برابر حالت اولیه تغییر می یابد و میرایی موثر نیز بهبود قابل توجهی پیدا می کند. همچنین مدل های عددی پیشرفته همچون Bouc–Wen اصلاح شده و مدل های مغناطو-ویسکوالاستیک در شبیه سازی دقیق رفتار چرخه ای این مواد توسعه یافته اند. بررسی ها نشان می دهد که جداسازهای هوشمند مبتنی بر MRE و ERE چشم انداز روشنی در ارتقای عملکرد لرزه ای سازه ها دارند. با این وجود، چالش هایی نظیر تامین میدان خارجی پایدار، هزینه تولید و دوام بلندمدت همچنان باقی است. در نتیجه، تحقیقات آینده باید به سمت توسعه متامتریال های نوین، تلفیق با فناوری دوقلوی دیجیتال (Digital Twin) و آزمون های میدانی گسترده هدایت شود.

Keywords:

جداساز لرزه ای , مواد هوشمند , الاستومر مغناطورئولوژیک (MRE) , الاستومر الکترورئولوژیک (ERE) , کنترل نیمه فعال