تحقیق بررسی انرژی آزاد شده در اثر پدیده چرخش غیر بالانس

در این تحقیق به بررسی و تحلیل موج های سطحی پرداخته شده است. در این تحلیل به دانش چگونگی انتشار و میرایی امواج لرزه در زمین بر می ¬خوریم. بنابراین ابتدا به مطالعه خواص دینامیکی و لرزه ای لایه های سطحی زمین از روش لرزه ای شکست در منطقه مورد آزمایش پرداخته شده است. همچنین می توان میرایی موج را از روی انتشار آن و میرایی مواد بررسی کرد. نسبت میرایی نیز یک پارامتر بسیار مهم است که می توان از آن در حیطه ¬ی یافتن جواب دینامیکی یک سیستم در حال تشدید و محاسبه ¬ی دامنه ارتعاشات زمین لرزه استفاده کرد. به همین جهت تلاش ها زیادی در جهت شناخت رفتار میرایی شده است تا ارتباط بین نسبت میرایی و انرژی موج با فرکانس های مختلف ارتعاشی در انواع مختلف خاک بدست آید.در آزمایشات انجام شده در این تحقیق ابتدا با استفاده از چرخش میله¬ ای نامتوازن در دستگاه تراش به تولید موج سطحی پرداخته شده است. سپس با تحلیل دینامیکی حرکت به بررسی رابطه بین مقدار نیروی موج با مقدار لنگ میله و فرکانس دوران پرداخته شده است. بنابراین آزمایشات در پنج فرکانس مختلف و در شش فاصله از منبع موج انجام شده است. سپس با استفاده از دستگاه بسیار دقیق لرزه نگار شرکت گورالپ به ثبت اطلاعات دریافتی از منبع موج به صورت همزمان پرداخته شده است. در نهایت با استفاده از برنامه اسکریم و رسم نمودارهای اسپکتوگرام به تحلیل و بررسی اطلاعات دریافتی از منبع موج پرداخته شده است. تحقیق بررسی انرژی آزاد شده در اثر پدیده چرخش غیر بالانس در قالب فایل ورد آماده برای ویرایش و پرینت میباشد.

روش انجام آزمایش:

برای انجام آزمایش ابتدا میل لنگ را با وزنه ای که به دسته شاتون آن وصل شده در سه نظام دستگاه تراش قرار داده و آنرا محکم می کنیم. حال دستگاه تراش را برای کارکرد در فرکانس مشخص تنظیم می کنیم. سپس لرزه نگار را در فاصله مورد نظر از دستگاه قرار می دهیم. با اتصال لرزه نگار به رایانه و استفاده از برنامه اسکریم ابتدا به کالیبره کردن آن می پردازیم. حال با روشن کردن دستگاه می توان اطلاعات موج تولیدی را به صورت لحظه ای مشاهده کرد. برای جداسازی موج از موج های دیگر می توان با فیلترگذاری بر روی فرکانس موج های دریافتی، فرکانس موج مورد نظر را جداسازی کرد.

وسایل آزمایش :

برای انجام آزمایش و تولید موج رایلی نیاز به چرخاندن میله ای با مقدار لنگ قابل تنظیم در فرکانس های مختلف است. بنابراین میله ی پیشنهادی برای تست، میل لنگ موتور اختیار شد. از ویژگی های میل لنگ موتور این است که این میله دارای دسته شاتون است و با اتصال وزنه به آن می توان مقدار لنگ میله را افزایش داد [۴]. حال برای چرخاندن میله نیاز به دستگاهی است که بتواند آنرا در فرکانس های مختلف به گردش درآورد. بنابراین با توجه به دستگاه های مکانیکی موجود و شرایط آزمایشگاه، دستگاه تراش انتخاب شد. دستگاه تراش انتخاب شده یک دستگاه استرالیایی مدل MAXIMAT-V13 است. توان موتور این دستگاه بین  ۳/۲ تا ۳ اسب بخار و دارای ۱۶ دنده است .

شناخت لایه های سطحی خاک:

برای شناخت خواص دینامیکی و لرزه ای لایه های سطحی زمین از روش لرزه ای شکست مرزی برای بررسی های کلی ساختگاهی استفاده شده است. با استفاده از این روش می توان شرایط زمین شناسی لایه های سطحی ساختگاه اعم از ژرفای سنگ بستر طبیعی یا لرزه ای، سطح ایستایی، چینه شناسی، سنگ شناسی، ساختمان های زمین شناسی و مناطق شکستگی را بررسی کرد (ASTM D5777, 1996). بنابراین با توجه به مطالعات انجام شده می توان ستبرای لایه های مختلف و نیز ژرفای آن را به صورت نقشه برای ساختگاه شهر شیراز تهیه کرد.  این بررسی ها در ۴۰۴ پروفیل لرزه ای طولی و عرضی انجام شده است. با استفاده از پروفیل های سرعت موج برشی ویژگی های لایه های زمین تهیه گردیده است. بر اساس نتایج بدست آمده، شهر شیراز به سه لایه مجزا از نظر ستبرا تفکیک شده است [۴].توزیع ستبرا در لایه اول از ۷/۰ تا ۱۸ متر متغیر است (شکل ۳). ستبرای لایه اول در بیشتر نواحی بین ۳ تا ۷ متر است. در بخشی از مرکز شهر شیراز و برخی نقاط دیگر، ستبرای لایه اول بین ۷ تا ۹ متر بوده که ستبرای متوسطی را نشان می دهد. همچنین در مناطق محدودی از شهر ستبرای این لایه تا ۱۸ متر افزایش می یابد [۴].

نتایج آزمایش:

تست های انجام شده در دو حالت میل لنگ تنها و میل لنگ با اتصال وزنه ۲۰۰ گرمی انجام شده است. شکل های نشان داده شده حاصل رسم نمودار اسپکتوگرام اطلاعات موج دریافتی در فواصل مختلف در راستای عمود بر سطح می باشد.  تست های انجام شده در حالت میل لنگ بدون اتصال وزنه بر اساس شرایط مکانی-زمانی و در فرکانس های مختلف گرفته شده است.با توجه به شکل ۱۸ می توان گفت که در فرکانس Hz 3/12 در هر چهار آزمایش به خوبی فرکانس موج در فواصل مشخص دریافت شده است. بنابراین می توان نتیجه گرفت که فرکانس Hz 3/12 به فرکانس طبیعی کل سیستم ارتعاشی نزدیک است. در نتیجه چرخش میل لنگ در محدوده این فرکانس می تواند باعث ایجاد پدیده تشدید در کل سیستم شود.   تست های زیر با اتصال وزنه به میل لنگ و در فرکانس های بالاتری نسبت به تست های قبلی انجام شده است. همچنین برای تشخیص بهتر موج های تولیدی در هر فرکانس ۲ بار آزمایش تکرار شده است.

انرژی
انرژی

 بحث در نتایج:

با توجه به نتایج آزمایش در حالت اول (میل لنگ بدون اتصال وزنه) که تست بر روی فونداسیون و نزدیک دستگاه تراش انجام شده است فقط می توان در فرکانس Hz 3/12 شاهد اطلاعات دریافتی از منبع موج بود. بنابراین می توان گفت که این فرکانس به فرکانس طبیعی سیستم نزدیک است. در حالتی که تست در فاصله ۲۰۰ متری از منبع موج و خارج از فونداسیون انجام شده با تغییر فرکانس، اطلاعاتی از موج تولیدی ثبت نشده که این نیز بدلیل شرایط خاک اطراف فونداسیون و در نتیجه تضعیف موج تولیدی است. اما در فاصله ۱۵۰ متری از منبع موج و خارج از فونداسیون شاهد اطلاعات ثبت شده خوبی از موج تولیدی هستیم. بنابراین با توجه به شدت موج دریافتی می توان به این نتیجه رسید که در فاصله ۱۵۰ متری و در فرکانس Hz 15 به فرکانس طبیعی سیستم ارتعاشی و فونداسیون زیر سیستم نزدیک شده ایم.

 روش آنالیز طیفی موج سطحی:

روش آنالیز طیفی موج سطحی برای استفاده از این روش باید به دو نکته توجه کرد:• تولید انرژی موج سطحی از طریق ضربه اندازگیری حرکت ذرات در فاصله مناسب از منبع تولید موج.در محیط خاک لایه¬بندی شده، سرعت موج سطحی به فرکانس موج (طول موج) بستگی دارد. به وابستگی سرعت موج با فرکانس پراکندگی می گویند که بدلیل گذشتن موج از مرز محیط¬های مختلف، فرکانس موج و در نهایت سرعت آن تغییر می کند. فرکانس¬های بالای موج در لایه¬های نزدیک به سطح و فرکانس¬های پایین موج در لایه¬های زیرین سطح منتشر می¬شوند.سیگنال¬های دریافتی از منبع موج ضربه¬ای در حوزه زمان توسط دستگاه آنالیزگر دینامیکی طیفی  به حوزه فرکانس انتقال داده می¬شود. سپس سیگنال دریافتی توسط توابع مختلف مانند تابع انتقال وابستگی و قدرت طیفی خودکار نمایش داده می¬شود. در نهایت نمودار پراکندگی توسط اطلاعات فاز بدست آمده از تابع انتقال در محدوده فرکانسی که شرط وابستگی را داشته باشند رسم می¬شود.بنابراین با استفاده از مدل برنیتز می توان به تحلیل سیگنال طیفی و در نتیجه محاسبه میرایی و نسبت میرایی هندسی پرداخت. کاهش دامنه موج (چگالی انرژی) با فاصله تنها به دلیل ترکیب هندسی محیط است که به آن میرایی تابشی یا پراکندگی هندسی می¬گویند که از رابطه زیر بدست می آید:(۱)  که w2 فرکانس دریافتی در فاصله r2، w1 فرکانس دریافتی در فاصله r1 از منبع موج و n ضریب میرایی است که بستگی به نوع موج لرزه¬ای، مکان موج و مقدار موج دارد.

فهرست مطالب تحقیق بررسی انرژی آزاد شده در اثر پدیده چرخش غیر بالانس:

  • مقدمه
  • شناخت لایه های سطحی خاک
  • رده بندی نوع زمین در شهر شیراز
  • وسایل آزمایش
  • روش آنالیز طیفی موج سطحی
  • روش طیف نسبی برای محاسبه نسبت میرایی
  • معادله دینامیکی ارتعاش
  • روش انجام آزمایش
  • نتایج آزمایش
  • بحث در نتایج
  • مراجع
مطلب بالا چکیده‌ای از تحقیق و پژوهش اصلی میباشد جهت تهیه نسخه کامل آن از باکس زیر اقدام به خرید و دانلود نمایید
لینک خرید پژوهش تحقیق بررسی انرژی آزاد شده در اثر پدیده چرخش غیر بالانس:
تحویل فوری و خودکار فایل با لینک مستقیم بعد از پرداخت
تعداد صفحه: 29
قالب: فایل word

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *