میراگر اصطکاکی دورانی

میراگر اصطکاکی دورانی مهاربند ضربدری

میراگرهای اصطکاکی دورانی برای استفاده در سیستم های مقاوم در برابر نیروی لرزه‌ای، به ویژه مهاربندی کششی برای بیش از 30 سال استفاده شده است. این فناوری برای برخی کاربردها بسیار مفید و مقرون به صرفه بوده است و بیشتر کاربردهای آن در دهانه های بلند مانند مواردی که در ساختمان های صنعتی (به عنوان مثال کارخانه مونتاژ بوئینگ) و یا در برج های آب  (به عنوان مثال Beaux Arts Washington) یافت می شود، بوده است. میراگر اصطکاکی دورانی مهاربند ضربدری همچنین برخی المان های اصطکاکی لغزشی در پیرامون مرکز را در بر می گیرد که اثر بخشی میراگر کلی را بهبود می بخشد.

میراگر اصطکاکی دورانی چیست؟

میراگر اصطکاکی دورانی، انرژی لرزه ای را بوسیله اصطکاک ایجاد شده از طریق یک مفصل اصطکاکی دورانی، با گشتاور ثابت، مستهلک می کند. نیرو در مهاربندهای متصل برای غلبه بر نیروی لغزش در مفصل اصطکاکی، به زاویه بستگی دارد. مؤلفه نیرو مهاربند عمود بر لینک ضرب در طول لینک، باید بزرگتر یا مساوی گشتاور ثابت لغزش باشد. این نوع میراگر را می توان با یک حلقه هیسترزیس مستطیل شکل برای جابجایی های کوچک (تغییرات در زاویه بین لینک های میراگر) مدل نمود.

میراگرهای اصطکاکی دورانی از اوایل دهه 1900 در سیستم توقف وسایل نقلیه مورد استفاده قرار گرفته و یک فناوری قوی برای استفاده در سیستم های مقاوم در برابر نیروی لرزه ای سازه ها را ارائه می کند. اگرچه این فناوری به خوبی اثبات شده است، اما به دلیل تغییر در زاویه و همچنین واریانس در میراگرهای مختلف ناشی از تلورانس تولید، تنوع زیادی در نیرو وجود دارد، بنابراین انجام آزمایش 100٪ میراگرهای اصطکاکی دورانی قبل از استفاده در کاربردهای لرزه ای مهم است.

حلقه‌های هیسترزیس و مدلسازی

برای دریفت‌های کوچک ساختمان، یک میراگر اصطکاکی دورانی را می توان  به شکل یک حلقه هیسترزیس مستطیل شکل فرض کرد که باعث می شود تحلیل و طراحی ساده و مستقیم انجام شود. برای دریفت های بزرگتر (دوران بزرگتر در لینک های میراگر) اضافه مقاومت بیشتری در اتصالات نیاز است و حلقه هیسترزیس باید صریحا به شکل ذوزنقه در تحلیل غیر خطی مدل شود. این اثر در حلقه هیسترزیس مشخصه ذوزنقه ای شکل یک میراگر اصطکاکی دورانی تک یا حلقه هیسترزیس متوازی الاضلاع شکل یک میراگر دورانی مهاربند ضربدری نشان داده شده است. بسته به نسبت ابعاد و الزامات قاب خاص، تغییرات می تواند کاهش یابد.