مقاله ،ترجمه با فورمت word و اسلاید آماده برای درس دینامیک سیستم های قدرت

اختصاصی از فی گوو مقاله ،ترجمه با فورمت word و اسلاید آماده برای درس دینامیک سیستم های قدرت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نام مقاله: The need for voltage stability analysis in voltage-controlled buses

دانلودمقاله دینامیک سازه ها

اختصاصی از فی گوو دانلودمقاله دینامیک سازه ها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

- مقدمه
در مهندسی سازه ، سازه هائی وجود دارند که جهت تحلیل دینامیکی ، قابل تبدیل به سازه یا مجموعه ای از سازه های یکدرجه آزادی هستند . بعنوان مثال قابهای ساختمانی پرتال شکلی که بصورت برشی مدل میشوند بفرم مجموعه ای از سازه های یکدرجه آزادی در نظر گرفته میشوند . اما واقعیت اینستکه همیشه سیستمهای سازه ای پیچیده تری وجود دارند که میتوان با برخی ساده سازیها با آنها نیز مثل سازه های یکدرجه آزادی رفتار نمود . بعنوان مثال میتوان از سیستمهائی سازه ای که دارای انعطاف پذیری و جرم گسترده اند یا سیستمهائی که از جرم های متمرکز با رابطهای انعطاف پذیر تشکیل شده اند نام برد .
در این مقاله تحلیل دینامیکی تقریبی سیستمهای متشکل از جرمهای متمرکز با رابطهای انعطاف پذیر با استفاده از روش مختصات کلی) generalized coordinates ( مورد مطالعه قرار گرفته است .

2- اصول روش مختصات کلی
با رعایت سه فرض اساسی زیر میتوان ساختمانهای شکل متعارف را بصورت برشی مدل کرد.
1- جرمها در تراز طبقات متمرکز باشند .
2- تیرها در برابر ستونها صلب باشند . لازم به تذکر است که با این فرض اجازه دوران به جرم ها داده نمیشود .
3- از تغییر شکل محوری ستونها صرفنظر میشود . لازم به تذکر است که در این روش ، تنها تغییر شکل جانبی ستونها مورد توجه قرار میگیرد .
و نتیجه این که با مدل کردن ساختمان بصورت برشی ، میتوان آن را بصورت مجموعه ای از جرمهای متمرکز با رابطهای انعطاف پذیر در نظر گرفت . سازه ای که به این ترتیب بدست می آید به تعداد جرم های متمرکزش دارای اشکال مودی یا مودهای تغییر شکلی میباشد . اولین مود تغییر شکلی را که میتواند اتفاق بیفتد مود اصلی و بقیه آنها مود های از مرتبه بالا نامیده میشوند . تحقیقات انجام شده نشان داده اند که اثر مود های بالاتر در دقت نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی چنین سیستمهائی کم بوده و بیشترین و تعیین کننده ترین اثر را مود اصلی دارد .
در تحلیل دینامیکی تقریبی با ا ستفاده از روش مختصات کلی تنها مود اصلی است که در نظر گرفته میشود و از اثر سایر مودها صرفنظر میشود .
یک ساختمان پرتال شکل N طبقه در شکل (1) ، مدل شده آن بصورت برشی در شکل (2) و تحریک خارجی دینامیکی بصورت بار گسترده خارجی P(x,y) در شکل (3) نشان داده شده است . البته تحریک دینامیکی می تواند زلزله نیز باشد و در این مقاله نیز اثر زلزله بر ساختمانهای برشی مورد توجه قرار گرفته است . اکنون اگر تنها مود اول تغییر شکل را در نظر بگیریم وجابجائی آخرین طبقه را Y(t) فرض کنیم ، تغییر شکل کلی سیستم را که در شکل (4) آورده شده میتوان بصورت زیر در نظر گرفت :

شکل (4) شکل (3) شکل (2) شکل (1)

Y(t) : مختصه کلی یا جابجائی مرجع است که تابع زمان بوده و درحقیقت پاسخ جرم به تحریک دینامیکی خارجی میباشد . البته مختصه کلی میتواند تغییر مکان ویا حتی تغییر زاویه یک نقطه دلخواه از سازه باشد . در سازه های مدل شده بصورت برشی معمولأ جابجائی جانبی آخرین گره یا جرم بعنوان مختصه کلی در نظر گرفته میشود .
این پارامتر را از آن جهت مختصه کلی گویند که میتوان بکمک تابع تغییر شکل ، تغییر مکان تمام نقاط سازه را از روی آن بدست آورد .

: یک تابع هندسی بوده و بیانگر منحنی تغییر شکل سیستم می باشد و برای رسیدن به یک دقت قابل قبول باید طوری انتخاب شود که نزدیک به منحنی مود اول تغییر شکل سازه باشد .

3 - سازه یکدرجه آزادی کلی
یک سازه یک درجه آزادی به جرم m* ، سختی جانبی k* ، میرائی c* و تحریک خارجی دینامیکی f*(t) طوری درنظر می گیریم که پاسخ این سازه به تحریک خارجی دینامیکی برابر با Y(t) شود .

سازه یکدرجه آزادی کلی

اگر انرژی پتانسیل سیستم اصلی را با انرژی پتانسیل سیستم یکدرجه آزادی کلی مساوی قرار دهیم خواهیم داشت :
U = سیستم اصلی
U = سیستم یک درجه آزادی کلی
U سیستم اصلی = U سیستم یک درجه آزادی کلی
اگر انرژی جنبشی سیستم اصلی را با انرژی جنبشی سیستم یکدرجه آزادی کلی مساوی قرار دهیم خواهیم داشت : V = سیستم اصلی
V = سیستم یک درجه آزادی کلی
V یستم اصلی V = سیستم یک درجه آزادی کلی اگر کار نیروهای میرائی دو سیستم را در اثر یک تغییر مکان مجازی ، مساوی قرار دهیم خواهیم داشت :
= کار نیروهای میرائی سیستم اصلی
= کار نیروهای میرائی سیستم یک درجه آزادی کلی
کار نیروهای میرائی سیستم اصلی = کار نیروهای میرائی سیستم یک درجه آزادی کلی
اگر در اثر یک جابجائی مجازی ، کار مجازی دو سیستم را مساوی قرار دهیم خواهیم داشت :
= کار مجازی سیستم اصلی
= کار مجازی سیستم یک درجه آزادی کلی
کار مجازی سیستم اصلی =کار مجازی سیستم یک درحه آزادی کلی
در صورتیکه تحریک خارجی مؤثر بر سازه نیروی زلزله باشد خواهیم داشت :

اکنون که همه مشخصات سازه یک درجه آزادی کلی تعیین شد میتوان معادله تعادل دینامیکی آنرا بفرم زیر نوشت :

با حل معادله فوق ، که پاسخ سازه یک درجه آزادی کلی به تحریک دینامیکی خارجی است بدست میآید . اکنون میتوان با بکاربردن یک تابع تغییر شکل مناسب ، پاسخ سیستم اصلی را بدست آورد .
که در فرمولهای فوق سختی جانبی ستون طبقه i ام ، جاجبجائی جانبی طبقه i ام ، جرم طبقه i ام ، مقدار تابع تغییر شکل در تراز طبقه i ام ، نیروی وارده در تراز طبقه i ام ، شتاب زمین و جابجائی مجازی میباشند . لازم به توضیح است که جهت تحلیل دینامیکی سیستم یک درجه آزادی کلی میتوان هم از روشهای دقیق و هم از روشهای تقریبی استفاده کرد . ولی چون روش مختصات کلی اصولأ یک روش تقریبی بوده و قسمتی از این روش تعیین پاسخ سیستم یکدرجه آزادی کلی است لذا استفاده از یک روش تقریبی برای اینکار معقولتر بنظر میرسد .

4- تحلیل دینامیکی طیفی
برای تحلیل دینامیکی سازه روشهای دقیق مثل روش تاریخچه زمانی (Time History Method) و روشهای تقریبی مثل روش طیفی(Spectral Method) وجود دارند . در قابهای ساختمانی پرتال شکل مدل شده بصورت برشی اختلاف نتایج حاصل از ایندو روش قابل اغماض می باشند . روش طیفی که یک روش سریع و مناسب برای تحلیل دینامیکی سازه است در این مقاله مورد استفاده قرار گرفته است . همانطور که اشاره شد در روش طیفی از اثر مودهای بالاتر صرفنظر میشود بنابراین اختلاف بین نتایج حاصل از دو روش فوق نسبت به حالتی که اثر همه مودها یا مودهای مهم در نظر گرفته میشود محسوس تر میباشد اما این اختلاف به نوعی نیست که قابلیت روش طیفی را با در نظر گرفتن یک مود زیر سؤال ببرد . پارامترهای مورد نیاز برای تحلیل دینامیکی طیفی عبارتند از : پریود اصلی سازه که با T1 نمایش داده میشود ، ماکزیمم جابجائی پایه متناظربا با T1 1که با نمایش داده میشود و ماکزیمم شتاب متناظر با T1 که با نمایش داده میشود . برای محاسبه T1 از روشهای تقریبی مثل روش رایلی استفاده میشود . در این روش با استفاده از جرم متمرکز شده طبقات ، سختی جانبی رابطهای انعطاف پذیر بین جرمها و مقدار تابع تغییر شکل در تراز هر جرم یک زمان پریود برای سازه محاسبه میشود که با زمان پریود مود اول سازه اختلاف خواهد داشت واین در حالیستکه با چند سیکل اصلاح زمان پریود تقریبی منطبق بر زمان پریود دقیق خواهد شد . تعداد سیکلهای اصلاح بستگی به نوع تابع تغییر شکل دارد . در اینجا جهت جلوگیری از حجیم شدن مطالب از ارائه روش رایلی و نحوه اصلاح زمان پریود صرفنظر شده وتنها زمان پریود دقیق مود اول سازه ها مورد استفاده قرار گرفته اند . مقادیر و از طیف پاسخ مؤلفه شمال – جنوب زلزله ال سنترو برای میرائی 5% استخراج میشوند .


,
برش پایه ماکزیمم
در فرمولهای فوق فرکانس زاویه ای نوسان ، نیروی وارد به هر جرم و هم بیانگر دو بار مشتق نسبت به زمان میباشد .
5- توابع تغییر شکل
همانطور که قبلأ اشاره شد انتخاب تابع تغییر شکلی که تقریب مناسبی از شکل مود اول ارتعاش باشد مهمترین تأثیر را بر دقت جوابهای حاصل از تحلیل دینامیکی قابهای ساختمانی مدل شده بصورت برشی با استفاده از روش مختصات کلی دارد . در اینجا هفت تابع ساده که احتمالأ دارای این شرط هستند مطرح میشوند :
1- تابع تغییر شکل خطی ...........................................................................................................................................
2- تابع تغییر شکل کسینوسی ..................................................................................................... 3- تابع تغییر شکل سینوسی .............................................................................................................
4- تابع تغییرشکل تیر طره با یک بار متمرکز در انتهای آزاد .......................................................... 5- تابع تغییر شکل تیر با بار یکنواخت ........................................................................... 6- تابع تغییر شکل تیر طره با بار خطی با شدت ماکزیمم در سرآزاد ............. 7- تابع تغییر شکل تیر طره با بار خطی با شدت صفر در سر آزاد ............................. البته لازم به توضیح است که توابع فوق طوری تنظیم شده اند که . در این مقاله رفتار این توابع تغییر شکل در تحلیل دینامیکی با استفاده از روش مختصات کلی مورد مطالعه قرار گرفته اند .

7- مقایسه دقت توابع تغییر شکل
برای مقایسه دقت توابع تغییر شکل معرفی شده در قسمت (6) ، 18 قاب ساختمانی پرتال شکل فولادی که نسبت به بار قائم طراحی شده اند و پس از مدل کردن بصورت برشی نسبت به خیز جانبی آخرین طبقه کنترل شده اند ، انتخاب میشوند . روند کلی برای چنین مقایسه ای به این صورت است که تمام قابهای مورد نظر بروش تاریخچه زمانی و با استفاده از نرم افزار کامپیوتری SAP 90 تحلیل دینامیکی شده اند . جهت تحلیل دینامیکی بروش مختصات کلی یک برنامه کامپیوتری بنام Mogayese وبا استفاده از نرم افزار کامپیوتری Fortran PowerStation 4.0 نوشته شده است . این برنامه ، برش پایه و اولین زمان پریود اصلاح نشده حاصل از هر هفت تابع تغییر شکل را ارائه میکند که قابل مقایسه با برش پایه و زمان پریود اصلی حاصل از تحلیل دقیق با استفاده از نرم افزار SAP 90 میباشند . در مورد زمان پریود در قسمتهای قبلی توضیحات کافی ارائه شد . از اینجا به بعد تمام توجه خود را بر روی برش پایه ها متمرکز می کنیم . یرای مقایسه برش پایه های حاصل از روش مختصات کلی وروش دقیق از روش مقایسه نموداری استفاده شده است . به این ترتیب که مقادیر حاصل از روش مختصات کلی برای هر تابع تغییر شکل در برابر مقادیر دقیق نسبت به زمان پریود وبا استفاده از نرم افزار Excel رسم شده و سپس نمودارها با هم مقایسه میشوند . به این ترتیب میتوان میزان انحراف برش پایه های حاصل از هر تابع را از نتایج دقیق سنجید واظهار نظر کرد .

مقایسه دقت تابع شماره (1) با نتیجه دقیق حاصل از آنالیز Time Historyبرنامه SAP90


مقایسه دقت تابع شماره (2) با نتیجه دقیق حاصل از آنالیز Time History برنامه SAP 90

مقایسه دقت تابع شماره (3) با نتیجه دقیق حاصل از آنالیزTime History با برنامه SAP 90 مقایسه دقت تابع شماره (4) با نتیجه دقیق حاصل از آنالیزTime History با برنامه SAP 90

مقایسه دقت تابع شماره (5) با نتیجه دقیق حاصل از آنالیزTime History با برنامهSAP 90

مقایسه دقت تابع شماره (6) با نتیجه دقیق حاصل از آنالیزTime History با برنامهSAP 90

مقایسه دقت تابع شماره (7) با نتیجه دقیق حاصل از آنالیزTime History با برنامهSAP 90

همانطور که از نمودارهای ارائه شده ملاحظه میشود انطباق نتایج حاصل از توابع شماره (3) و شماره (1) بر نتایج دقیق بسیار مناسبتر از سایر توابع که همگی زیر منحنی دقیق هستند ، میباشد . عالیترین انطباق را تابع شماره (3) یا تابع سینوسی دارد و بعد از آن تابع شماره (1) یا تابع خطی دارای وضعیت مناسبتری نسبت به سایر توابع میباشد . پس میتوان اینطور نتیجه گیری کرد که در تحلیل دینامیکی تقریبی بروش مختصات کلی در بین هفت تابع تغییر شکل مورد مطالعه ایده آلترین شرایط را تابع سینوسی و سپس تابع خطی دارند و دیگر توابع رفتار کما بیش یکسانی از خود بروز میدهند . از طرف دیگر با ملاحظه نمودارهای فوق ملا حظه میشود که نمودارهای تقریبی همان آهنگ تغییرات نمودار دقیق را دارد و اگر همه نتایج ، بسته به نوع تابع ، به یک نسبت افزایش داده شوند همگرائی آنها به نتایج دقیق ، فوق العاده مناسب خواهند بود . این مطلب در واقع بیانگر این حقیقت است که روش مختصات کلی یک روش بسیار مناسب و سریع و آسان برای تحلیل دینامیکی سازه های مدل شده بصورت برشی است که با یک تابع تغییر شکل مناسب قادر به ارائه نتایج بسیار نزدیک به نتایج دقیق ، میباشد .
مطالعه فوق در حد یک مقاله دانشجوئی قابل ارائه میباشد جهت کسب اطلاعات بیشتر به رفرنسهای معرفی شده مراجعه شود .

تقدیر و تشکر
بر خود واجب میدانم که از استاد ارجمند و بزرگوارم جناب آقای پروفسور عیسی سلاجقه که با راهنمائیهای پدرانه و دلسوزانه خویش روشنگر راه زندگیم شدند قدردانی نمایم . همچنین از برادر بزرگوارم جناب آقای مهندس حسین غفاری نیز تقدیرو تشکر مینمایم .

مراجع
1- کتاب تئوری وروشهای محاسبه دینامیک سازه ، تألیف : ماریو پاز ، ترجمه : دکتر حسن مقدم و مهندس عباس خواجه کرم الدینی.
2- دینامیک سازه ها ، تألیف : ری کلاف و جوزف پنزین ، ترجمه : دکتر علی اکبر گل افشانی و مهندس سهیل مهری
3- دینامیک سازه ها و تعیین نیروهای زلزله (نظریه و کاربرد) ، تألیف : آنیل . کا چوپرا ، ترجمه : شاپور طاحونی
4- جزوه درس دینامیک سازه جناب آقای دکتر عیسی سلاجقه ، دانشگاه شهید با هنر کرمان

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله 12   صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

(آشنایی با لمپس) شبیه سازی بیضی گونها (Ellipsoids) به روش دینامیک مولکولی با نرم افزار لمپس (LAMMPS)

اختصاصی از فی گوو (آشنایی با لمپس) شبیه سازی بیضی گونها (Ellipsoids) به روش دینامیک مولکولی با نرم افزار لمپس (LAMMPS) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

(آموزش lammps)  در این آموزش تصویری کریستالهای مایع (Liquid Crystal) را بصورت ذرات بیضی گون شبیه سازی می کنیم. مفاهیم درشت دانه سازی (coarse-graining) را بیان کرده و کاربرد کریستالهای مایع و فازهای مربوط به آنها را بیان می کنیم. شبیه سازی در ۲ بعد و سه بعد بیان شده که بصورت خط به خط توضیح داده می شود. زمان اموزش ۴۵ دقیقه و حجم آن ۸۰ مگابایت هست. تاریخ انتشار ۹۵/۲/۲۵

جزوه مکانیک سیالات دکتر نایینی دانشگاه تهران

اختصاصی از فی گوو جزوه مکانیک سیالات دکتر نایینی دانشگاه تهران دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

جزوه کامل وروان درس مکانیک سیالات دکتر نایینی دانشگاه تهران

مجموعه مطالب کلاسی درس دینامیک سازه ها

اختصاصی از فی گوو مجموعه مطالب کلاسی درس دینامیک سازه ها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مجموعه مطالب کلاسی درس دینامیک سازه ها

استاد:دکتر خسرو برگی (دانشگاه تهران)