تاثیر نسبت دفن‌شدگی پی‌های سطحی در پاسخ دینامیکی آنها به ارتعاش افقی ماشین‌آلات

Abstract

مهم‌ترین گام در روش‌های کنونی تحلیل دینامیکی پی ماشین‌آلات، تعیین توابع امپدانس دینامیکی است. در این روش‌ها فرض می‌شود که برهم کنش بین پی و خاک، یک رابطه خطی با جابجایی پی در کرنش‌های کوچک داشته باشد. این رابطه خطی بین برهم کنش پی و خاک با جابجایی پی توسط توابع امپدانس دینامیکی برقرار می‌شود. این توابع مختلط و وابسته به فرکانس بارگذاری هستند. در این مطالعه پاسخ دینامیکی پی‌های سطحی به کمک مدل‌سازی فیزیکی بررسی شده است. با استفاده از روش ریزش بارانی، ماسه بابلسر با چگالی یکنواخت درون یک محفظه فولادی ریخته شد که دیواره‌های داخلی و کف آن با یک لایه خاک اره پوشانده‌ شده‌ بود. هدف از استفاده از لایه خاک اره، جلوگیری از انعکاس امواج توسط جداره‌های جعبه و مدل سازی فضای نیمه بی نهایت است. سپس پی مربعی واقع در سطح خاک تحت ارتعاش اجباری قرار گرفت. بار دینامیکی وارده و پاسخ ارتعاشی آن از طریق ابزار سنجش روی پی‌ها اندازه‌گیری شد. ابزار سنجش روی پی‌ها شامل نیروسنج در محل اعمال بار به پی توسط مولد، یک شتاب سنج در جهت افقی و دو شتاب سنج در جهت قائم بود. در مرحله بعد با استفاده دوباره از روش ریزش بارانی ارتفاع خاک به نحوی افزایش یافت، که نسبت دفن‌شدگی پی به 5/0 رسید و آزمایش‌ها برای این حالت تکرار شد. در مرحله آخر با افزایش مجدد ارتفاع خاک، نسبت دفن‌شدگی پی به یک رسید و پاسخ پی در این حالت نیز بررسی شد. در انتها با بهره‌گیری از معادلات حرکت مناسب، پارامتر‌های هندسی و داده‌های ثبت‌شده، توابع دینامیکی امپدانس برای مود ارتعاشی افقی محاسبه گردید که به صورت نمودار‌هایی بر حسب فرکانس‌بی‌بعد ارائه شده است. مقایسه توابع امپدانس دینامیکی افقی برای نسبت‌های مختلف دفن‌شدگی، بیانگر افزایش توابع امپدانس دینامیکی در محدوده فرکانس بی بعد 0 تا 5/3 است