بررسی فرکانسی های طبیعی و مود های ارتعاشی سازه‌های پارچه‌ای با فرم زین اسبی و زین اسبی دوبل

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 4157-IRAST (R1)
نویسندگان
1واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی
2اصفهان، نجف آباد بلوار دانشگاه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد، دانشکده عمران
3دانشگاه یاسوج
چکیده
امروزه استفاده از سازه‌های پارچه‌ای بدلیل مزایای قابل توجه آن‌ها رواج یافته است. از جمله این مزایا می‌توان به سبکی این سازه‌ها، سرعت اجرای بالای آن‌ها، زیبایی ظاهری از نظر معماری و زیبایی‌شناسی و همچنین جلوگیری از گسترش آتش در هنگام آتش‌سوزی اشاره کرد. با این وجودتحقیقات چندانی در زمینه ی ارزیابی و بررسی رفتار این سازه‌ها و شبیه‌سازی آن ها انجام نشده است. در تحقیق حاضر به شبیه‌سازی عددی سازه‌های پارچه‌ای با فرم زین ‌اسبی و زین اسبی دوبل و بررسی مودهای فرکانس طبیعی در آن‌ها پرداخته می شود و با اعمال تغییرات در ابعاد قسمت‎‌های مختلف هریک از مدل‌های شبیه‌سازی شده، تاثیر این تغییرات، در عملکرداین نوع سازه ها بررسی می شود. در ابتدا به منظور شبیه‌سازی رفتار پارچه، یک نمونه آزمایشگاهی از مراجع فنی انتخاب و توسط نرم‌افزار ABAQUS شبیه‌سازی گردید. به منظور اطمینان از صحت روش شبیه‌سازی، نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد که همگرایی خوبی بین نتایج مشاهده گردید. در ادامه به مدل‌سازی سازه‌های پارچه‌ای زین اسبی و زین اسبی دوبل پرداخته شد و رفتار آن ها بر اساس فرکانس طبیعی حاصله ارزیابی گردید. در ادامه اختلاف ارتفاع دو گوشه ی غشا در مدل ها تغییر داده شد و تاثیر اختلاف ارتفاع بر فرکانس های طبیعی بررسی گردید. نتایج نشان داد که افزایش اختلاف ارتفاع در هر دو نوع سازه‌ی زین اسبی تک و دوبل منجر به افزایش فرکانس طبیعی و مصرف پارچه می‌گردد.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Investigation of natural frequencies and mode shapes of hypar and twin hypar membrane structures
Authors
hamid sabery, saied jalil najafabad, hadi saiadpur sisakht
Abstract
Nowadays, the use of membrane structures has become widespread due to their remarkable properties such as lightness, high speed construction, architectural and aesthetic visual appearance, fire spreading prevention. However, there have been very few studies conducted on structural behavior and numerical simulation of these structures. In the present study, numerical simulation, natural frequency and mode shapes of hypar and double hypar membrane structures are discussed then, by changing the dimensions of the numerical model, the effect of dimensions on the structural performance of these types of structures is investigated. For this purpose, an experimental specimen was selected from literature and simulated by ABAQUS software. Experimental and numerical results showed a good convergence, which ensure the validity of the numerical simulation method. In the following, structural behavior of hypar and twin hypar was evaluated base on the obtained natural frequency; the difference between the height of the two-corners of the membrane was changed in the models and the effect of height difference on the natural frequencies was investigated. The results showed that increase of height difference in both single and twin hypar structures leads to increase of natural frequency and fabric consumption.
Keywords
membrane structures, natural frequencies, mode shapes, Numerical simulation