توسعه یک الگوی جدید برای به روزرسانی مدل المان محدود اتصالات پیچی و مقایسه کارآیی آن با رویکرد لایه واسط

در این مقاله ، الگوی جدیدی تحت عنوان لایه رابط برای شبیه سازی رفتار دینامیک خطی اتصالات پیچی و به روزرسانی مدل المان محدود آنها در حالت سه بعدی ارائه شده است. لایه رابط، نواحی مجاور در طرفین سطوح مشترک اتصال در زیرسازه ها را یکپارچه سازی کرده و روابط ساختاری المان های آن با مولفه های نرمال و برشی تعریف شده است. در ادامه خواص الاستیک نامعلوم و متفاوتی از المان های سه بعدی مجاور به آن ها نسبت داده شده و پارامتر(های) نامعلوم مدل با فرایند به روزرسانی با استفاده از نتایج آزمون مودال شناسایی می شوند. تحریک سازه و اندازه گیری تابع پاسخ فرکانسی آن با استفاده از روش تحریک با چکش صورت گرفته است. با استفاده از یک الگوریتم بهینه سازی در نرم افزار انسیس، اختلاف بین فرکانس های طبیعی حاصل از آزمون و پیش بینی شده با مدل پارامتری، به عنوان تابع هدف کمینه شده است. کارآیی مدل لایه رابط با اعمال آن به یک سازه واقعی متشکل از دو تیر آلومینیومی مشابه از جنس آلیاژ 7075-T651 و مقایسه نتایج آن با نتایج حاصل از مدل متداول لایه واسط اثبات شده است. نتایج حاصل از مدل ارائه شده انطباق بسیار خوبی با فرکانس های تجربی متناظر دارد. پیش بینی این مدل برای فرکانس های بالاتر که در فرایند به روزرسانی مشارکتی ندارند، در مقایسه با نتایج حاصل از مدل المان واسط دارای خطای کمتری است. به دلیل سادگی، دقت و سرعت در محاسبات، این مدل را می توان در شبیه سازی اتصالات پیچی در سازه های بزرگ و پیچیده با نرم افزارهای المان محدود تجاری به کار گرفت.