تعیین سختی دینامیکی قائم شمع واقع در محیط همسان جانبی با کمک المان ترکیبی

Abstract

هدف از مطالعه ی حاضر، تعیین پاسخ دینامیکی شمع های مدفون در محیط همسان جانبی تحت اثر ارتعاشات قائم می باشد. برای این منظور از روش المان ترکیبی استفاده شده است که در آن از یک سو سازه ی مدفون یعنی شمع با استفاده از المان محدود میله ای مدل شده و از سوی دیگر المان تشعشعی برای مدل سازی محیط نامحدود اطراف شمع به کارگرفته شده است. با سرهم کردن ماتریس سختی دینامیکی المان های محدود که از حل پیوسته به دست می آید و ماتریس سختی خاک که با معکوس کردن ماتریس نرمیِ به دست آمده از حل المان های تشعشعی تعیین می شود، ماتریس سختی مجموعه ی خاک و شمع به دست می آید. در نهایت این ماتریس بر حسب درجات آزادی تعریف شده در سر شمع فشرده می شود تا امپدانس شمع، در محل اتصال آن با سازه ی فوقانی، به صورت یک عدد مختلط به دست آید. همگرایی جواب‌های به دست آمده در قالب مطالعه پارامتری روی تعداد المان ها، فرکانس بی بعد و نسبت طول به قطر شمع مورد بررسی قرار می گیرد و درستی آن ها با نتایج تحقیقات قبلی Novak و Liu کنترل می شود.