بهبود کارآیی مدل المان محدود یک سازه سه بعدی بر مبنای تست مودال تجربی SIMO

ارتعاشات سازه های پیچیده سه بعدی مانند سازه های دریایی، دکلهای برق، آنتن های مخابراتی و ... همواره مورد توجه طراحان و سازندگان آنها بوده است، به منظور طراحی مناسب و بهینه سازی این سازه ها در مقابل نیروهای ناخواسته نیاز به بررسی مشخصاتارتعاشی آنها میباشد. روش متداول بدست آوردن مشخصات ارتعاشی سازه ها استفاده ازالمان محدود میباشد که در این روش ابتدا مدل هندسی سازه تشکیل شده و پس از مش بندی و تشکیل ماتریسهای جرمی و سفتی، و اعمال شرایط هندسی، فرکانسهای طبیعی و مودهای ارتعاشی بدست می آیند. در این مقاله یک دکل سه بعدی با ابعاد آزمایشگاهی پس از مدلسازی هندسی با استفاده از المانهای سه بعدی منشوری به طور دقیق دینامیکی آن بدست آمده است، صحه سنجی از طریق آنالیز برای مودال تجربی (تک ورودی-تک خروجی) و استفاده از روش چند جمله ای کسری گویا بر روی سازه واقعی فرکانس های طبیعی و مودهای ارتعاشی تخمین زده شده و این دو نتیجه با یکدیگر مقایسهشده اند که نتایج بدست آمده از روش المان محدود با نتایج آنالیز مودال تجربی مطابقت بسیار خوبی داشته اند. از طرفی دیگر به دلیل پیچیدگی مدل و زیاد بودن تعداد المان ها، تحلیل دینامیکی سازه دکل بسیار زمان بر و هزینه مطالعاتی بسیار بالاست، برای رفع این مشکل مدلی دیگر با استفاده از المان تیر ایجاد گردیده و سپس فرکانس های طبیعی و مودهای ارتعاشی آن به دست آمده است که مطابقت قابل قبولی با نتایج قبلی داشته و حجم و لذا زمان محاسبات تحلیل دینامیکی به طور چشمگیری کاهش یافته است.

Keywords:

المان محدود , آنالیز مودال تجربی , روش چند جملهای کسری گویا