طراحی و ساخت دستگاه تعیین پاسخ دینامیکی پی ماشین‌آلات و خصوصیات دینامیکی معادل بستر

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 استاد دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

2 دانشجوی دکتری دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

10.24200/j30.2020.55755.2771

چکیده

ارتعاش حاصل از پی ماشین‌آلات، دامنه وسیعی از کرنش‌های برشی را در بستر ایجاد می‌نماید. مدول برشی دینامیکی و نسبت میرایی بستر تابعی از دامنه کرنش برشی هستند، بنابراین انتخاب مقادیر مناسب این خصوصیات دینامیکی، متناسب با دامنه کرنش برشی غالب حاصل از اثر ارتعاش سیستم، اهمیت زیادی در طراحی پی ماشین‌آلات دارد. در این مقاله، طراحی و ساخت سیستم آزمایش مدل پی مرتعش (FMRT1) با توانایی ایجاد دامنه وسیعی از کرنش‌های برشی در بستر مدنظر است. این سیستم آزمایش، انجام آزمایش ارتعاش پایدار و آزاد و اندازه‌گیری پاسخ دینامیکی پی و خصوصیات دینامیکی بستر را در سطوح مختلف کرنش برشی میسر می‌سازد. همچنین این سیستم قابلیت تولید ارتعاش هارمونیک سینوسی قائم، افقی و مایل خالص و ارتعاش هارمونیک ناشی از یک جرم دوّار را دارد. در این مقاله نمونه‌ای از این آزمایش‌ها و کاربرد همبستگی نتایج آن‌ها ارائه شده است. از جمله قابلیت‌های دستگاه می‌توان به غیرمخرب بودن، تکرارپذیری، دقت، هزینه مناسب، زمان کوتاه انجام آزمایش، امکان کنترل خطاهای احتمالی و امکان استفاده در کارگاه و آزمایشگاه اشاره نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design and Construction of an apparatus for Evaluation of dynamic Response of Machine Foundation and Equivalent Dynamic Properties of Subsoil Bed

نویسندگان [English]

  • Seyed Naser Moghaddas Tafreshi 1
  • Reza Zakeri 2
1 Professorو Civil Engineering Facultyrnrn K.N. Toosi University of Technology rnrn Tehran, Iran
2 PhD Candidate Civil Engineering Faculty K.N. Toosi University of Technology
چکیده [English]

Machine foundations induce a wide range of dynamic shear strain in foundation bed. Dynamic properties of soils including the damping ratio and the dynamic stiffness intensely depend on the level of generated dynamic shear strain. Therefore, considering the appropriate dynamic properties of a foundation bed corresponding to the generated dynamic shear strain is vital to have a better evaluation of the dynamic response of a machine foundation. This paper presents the design and construction of an apparatus namely “Foundation Model Response Test (FMRT)”. This apparatus provides the tests to investigate the dynamic properties of machine foundation and underlying bed, in a wide range of dynamic shear strain by employing a various range of dynamic excitation forces and static weight (dead weight). The FMRT apparatus could be used in the field to evaluate the dynamic response of the undisturbed bed and on the prepared bed in the laboratory test pit. Two types of steady-state and free vibration tests could be conducted by employing the FMRT apparatus. Steady-state vibration tests induce larger shear strain in bed, whereas free vibration tests induce smaller shear strain. Correlation the results of these two type of tests, dynamic responses and dynamic properties of foundation bed in a wide range of dynamic shear strain would be achieved. The accuracy and validity of all FMRT tests are possible to monitor precisely and any unwanted noises and modes of vibration are possible to control surely by evaluating the Fast Fourier Transform (FFT) of all sensors data when conducting tests. Several steady-state and free vibration tests have been conducted to show the performance of the designed apparatus. Moreover, the method of calculation, controlling unwanted vibration and correlation of free and steady-state example tests has been submitted. FMRT tests are low-cost, repeatable, non-destructive and reliable tests which make the evaluation of the dynamic response of machine foundation possible accurately.

کلیدواژه‌ها [English]

  • dynamic response
  • Machine Foundation
  • Steady-State Vibration
  • free vibration
  • In-situ and laboratory tests