توسعه روش شبیه سازی ترکیبی و ارزیابی کارآیی آن از طریق بررسی اتصال خمشی تیر-ستون فولادی

Abstract

شبیه سازی ترکیبی یک ابزار نسبتا جدید و کارآمد است که می‌تواند از مزایای هر دو روش عددی و آزمایشگاهی برای ارزیابی عملکرد سازه­ها تحت بارگذاری­های مختلف استفاده کند. در این مقاله یک چهارچوب شبیه سازی ترکیبی توسعه داده شده است که در آن نرم‌افزارOpenSees به عنوان یک برنامه اجزا محدود برای مدلسازی بخش عددی، OpenFresco به عنوان نرم افزار واسط و LabVIEW به عنوان جمع‌آورنده داده و کنترل‌کننده حرکت محرک در نظر گرفته شدند. برای بررسی صحت کارآیی چهارچوب شبیه سازی توسعه یافته، یک اتصال بهبود یافته تیر با عرض بال افزایش یافته به ستون در یک قاب خمشی فولادی یک طبقه‌ی یک دهانه در نظر گرفته شد. قاب مورد نظر به دو زیرسازه عددی و آزمایشگاهی تقسیم شد به این ترتیب که نیمی از قاب در OpenSees و نیم دیگر آن در آزمایشگاه ساخته شد و پای سازه تحت شتاب افقی زلزله طبس قرار گرفت. کارایی فرآیند کنترلی مورد استفاده در چهارچوب توسعه یافته با مقایسه جابجایی ­های اندازه گیری­ شده و دستور مورد بررسی قرار گرفت و مقدار اندک شاخص خطای شبیه سازی ترکیبی (HSEM) حاکی از عملکرد مناسب فرآیند کنترلی در سیستم شبیه­ سازی توسعه یافته بود. برای بررسی عملکرد شبیه­ سازی ترکیبی، یک شبیه­ سازی عددی کوپل شده (شبیه­ سازی ترکیبی مجازی) به عنوان مرجع در نظر گرفته شد. در این شبیه ­سازی کاملا عددی، ABAQUS و OpenSees به عنوان نرم افزار اجزا محدود و OpenFresco به عنوان نرم افزار واسط استفاده شدند. نتایج حاصل از شبیه سازی عددی کوپل شده و شبیه سازی ترکیبی با یکدیگر مقایسه شدند و شاخص دقت (εrms) به دست آمده حاکی از دقت و عملکرد مناسب چهارچوب توسعه یافته شبیه ­سازی ترکیبی بود.

[1] HSEM