دانشجو: آقای موسوی گاوگانی سید علی
استاد راهنما: دکتر سید حسین حسینی لواسانی
زمان: ۳۰ شهریور ماه ۱۴۰۴ ساعت: ۰۹:۳۰
مکان: دانشکده فنی و مهندسی کلاس ۲۰۳
چکیده:
سکوهای شابلونی که یکی از انواع پرکاربرد سکوهای دریایی هستند، در راستای اهداف گوناگونی اعم از اکتشاف انرژی از بستر دریاها، پرورش ماهی، فعالیتهای تفریحی، نظامی، تحقیقاتی و... مورد استفاده قرار میگیرند. این سکوها از جمله سازههای بااهمیت بالا هستند که در طول عمر بهرهبرداری خود تحت تأثیر بارهای دینامیکی متنوعی قرار داشته و مستعد خرابی میباشند. به همین جهت این سازهها همواره از منظر کاهش خسارات سازهای و غیرسازهای و به دنبال آن افزایش بهرهوری و جلوگیری از خسارات اقتصادی مورد توجه میباشند. بنابراین در این پژوهش ابتدا به بررسی تأثیر همزمانی وقوع بارهای دینامیکی مختلف اعم از زمینلرزه، موج، باد با دوره بازگشتهای مختلف بر روی سکوی شابلونی رسالت واقع در خلیجفارس پرداخته شده و در ادامه برای کاهش ارتعاشات آن از دو سیستم کنترل نوین SATMDI و D-SATMDI استفاده شده است که این دو سیستم برای نخستین بار معرفی میگردند. این دو سیستم کنترلی جدید مبتنی بر اینرتر در زمره روشهای کنترل نیمهفعال بوده که در آنها از کنترلرهای هوشمند بهینهای نیز بهره برده شده است. برای نیمهفعال ساختن میرایی سیستمهای کنترلی پیشنهادی از میراگر MR بزرگ مقیاس با رفتار غیرخطی بوک-ون استفاده شده است. بهعلاوه این رفتار غیرخطی در بخشی از پژوهش نیز برای مدلسازی غیرخطی سختی سازه مورد استفاده قرار گرفته است. در راستای نزدیکی مطالعه حاضر به شرایط واقعی، اندرکنش بین سیال و سازه (FSI) و همچنین تأثیر جرم افزوده ناشی از نوسان سکو در سیال به همراه اثرات اشباع عملگر در سیستم کنترلی نیمهفعال لحاظ شده است. همچنین به منظور تولید امواج دریا از تئوری جدیدی تحت عنوان روش موج دوام اصلاح شده (MEWA) و برای تولید تاریخچه زمانی باد نیز از تابع فرکانس گسسته با تجزیه چولسگی و تبدیل فوریه سریع (FFT) بهره گرفته شده است. کلیه فرایندهای مربوط به مدلسازی، بارگذاری، تحلیل، بهینهیابی و کنترل در نرمافزار متلب و محیط سیمولینک انجام پذیرفته است. در نهایت به منظور ارزیابی عملکرد سیستم کنترل طراحی شده نسبت به بررسی شاخصهای معیار مختلفی اقدام گردیده و پاسخهای مختلفی از سازه و سیستم کنترلی نیز مورد ارزیابی و تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل از این پژوهش به روشنی اثبات میکند که دو سیستم پیشنهادی SATMDI و D-SATMDI در هر دو حالت خطی و غیرخطی عملکرد کاملا موفقی در مقایسه با سایر سیستمهای کنترل غیرفعال و نیمهفعال کلاسیک داشته و در صورت تنظیم بهینه میتوانند منجر به وقوع کاهشهای قابل توجهی در پاسخهای مختلف سازه شوند. حتی نتایج نشان میدهد که سیستم D-SATMDI با ایجاد تعادلی بین بهرهوری بالا و پایداری سیستم کنترلی، عملکرد به مراتب موثرتری از SATMDI داشته و قادر است بیش از ۶۰ درصد کاهش در پاسخ هدف ایجاد نماید.
|