مهندسی عمران فردوسی

مهندسی عمران فردوسی

بررسی کمی میزان دقت روش شتاب مرتبه 3 نسبت به روشهای دیگر عددی برای بارگذاری هارمونیک - مطالعه موردی یک سازه نرم شونده دو درجه آزاد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران.
2 دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران
چکیده
در این مقاله، پاسخ جابه‌جایی یک سیستم دو درجه آزاد نرم شونده غیرخطی، تحت طیفی از بارگذاری های سینوسی با فرکانس‌های مختلف و دامنه نیروهای متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است. تغییرات سختی این سیستم، رابطه درجه 2 با مقدار جابه‌جایی داشت. از 8 روش عددی که شامل روش شتاب مرتبه 3، روش شتاب مرتبه 2، روش نیومارک (روش شتاب خطی)، روش نیومارک (روش شتاب متوسط)، روش ویلسون-تتا، روش تفاضل مرکزی، روش جنینگز و روش ابداعی بود، برای محاسبه پاسخ جابه‌جایی این سیستم استفاده گردید. با استفاده از روش ابداعی و با استفاده از t∆ برابر با 001/0 ثانیه، پاسخ جابه‌جایی سیستم محاسبه گردید و به عنوان پاسخ دقیق سیستم قلمداد گردید. سپس برای t∆های 001/0 ، 002/0، 003/0 ، 004/0 ، 005/0 ، 006/0 و 007/0 و با استفاده از 8 روش عددی معرفی شده در بالا، پاسخ جابه‌جایی این سیستم به ازای PGAهای 1، 2، 3، 4 و 5 متر بر مجذور ثانیه محاسبه گردید و مقادیر جذر میانگین مربعات خطا و ضریب تغییرات خطای این 8 روش به ازای t∆های تعریف شده در بالا محاسبه گردید که نتایج کار به صورت نمودارهایی میله‌ای در مقاله آورده شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

A quantitative study of the accuracy of the 3rd order acceleration method compared to other numerical methods for harmonic loading - A case study of a two-degree-of-freedom softening structure

نویسندگان English

masoud mahmoudabadi 1
fateme ansari 2
fateme hatefi ardakani 2
1 Department of Civil Engineering, University of Qom, Qom, Iran.
2 Faculty of Engineering, Qom University, Qom, Iran
چکیده English

In this paper, the displacement response of a nonlinear softening two-degree-of-freedom system under a range of sinusoidal loadings with different frequencies and force amplitudes has been investigated. The stiffness changes of this system had a quadratic relationship with the displacement value. Eight numerical methods including the 3rd-order acceleration method, the 2nd-order acceleration method, the Newmark method (linear acceleration method), the Newmark method (average acceleration method), the Wilson-Theta method, the central difference method, the Jennings method and the innovative method were used to calculate the displacement response of this system. Using the innovative method and using t∆ equal to 0.001 seconds, the displacement response of the system was calculated and was considered as the exact response of the system. Then, for t∆s of 0.001, 0.002, 0.003, 0.004, 0.005, 0.006, and 0.007, and using the 8 numerical methods introduced above, the displacement response of this system was calculated for PGAs of 1, 2, 3, 4, and 5 meters per second squared, and the values ​​of the root mean square error and the coefficient of variation of the error of these 8 methods were calculated for the t∆s defined above. The results of the work are presented in the form of bar graphs in the article.

کلیدواژه‌ها English

3rd order acceleration method
numerical methods in structural dynamics
softening system
root mean square error
error coefficient of variation
 
ارسال نظر در مورد این مقاله
نام را وارد کنید.
نشانی پست الکترونیکی را به درستی وارد کنید.
وابستگی سازمانی را به درستی وارد کنید.
توضیحات را وارد کنید (حداقل 50 حرف)
CAPTCHA Image
شناسه امنیتی را به درستی وارد کنید.