Нискоциклични замор код једноаксијалног напрезања дампера-апсорбера сеизмичке енергије системa DC 90

Abstract

Циљ истраживања је да се на основу теорије механике лома код нискоцикличног напрезања, физичко-хемијске структуре челика од којих се израђује конструкција дампера-апсорбера сеизмичке енергије и многобројних резултата моделских истраживања и испитивања на моделима и објектима, разуме понашање, открију зависности битне за дефинисање математичког модела за практичну примену и даље иновирање уређаја за контролу хистерезисног понашања. Осим тога неопходно је изнаћи стварну зависност акумулиране дилатације у функцији броја циклуса код дампера ДЦ 90 и других елемената конструкције, јер ову област малог броја циклуса не покривају довољно тачно постојеће релације и познате истражене зависности. Понашање материјала у пластичном стању је дефинисано са три особине: услов течења (yelding condition), закон течења (a flow rule) и закон ојачања (a hardening rule) материјала. Главни циљ ове дисертације је да утврди утицај броја цилуса и акумулираних дилатација, замора у пољу малог броја циклуса, на конструисање дампера Система ДЦ 90. Ова зависност се пре свега утврђује експерименталним истраживањима на основу којих се формира нумерички модел или се коригују постојеће теоретске претпоставке. Предмет истраживања Услед цикличног оптерећења, при дејству земљотреса, код уграђених дампера система ДЦ 90 долази до напрезања у условима нискоцикличног замора материјала. Напони прелазе границу течења, материјал може да издржи мали број циклуса, и врло је важно одредити број циклуса који доводи до коначног колапса дампера. Поред тога, потребно је дефинисати модел за пројектовање жељеног хистерезисног дијаграма дампера- апсорбера сеизмичке енергије система ДЦ 90 под нискоцикличним једноаксијалним напрезањем...

Goal of this research, based on theory of fracture mechanics at low-cycle fatigue, physical-chemical structure of the steel material from which the structure of damper-absorber is made, as well as on numerous results of investigation and testing of models and structures, is to understand behaviour and discover the relationships important for definition of the mathematical model for practical use as well as for further innovation of the devices for control of hysteretic behaviour. In addition, it is necessary to find the realistic dependency of the accumulated strain in function of number of the cycles of a Damper DC 90 and other elements of the structure, because the existing relationships and knowledge in the area of low number of cycles are not covered enough. Material behaviour in plastic range is defined by three characteristics: yielding condition, flow rule and hardening rule of the material. The main goal of this dissertation is to determine the influence of number of the cycles, accumulated strains as well as the lowcycling fatigue to design of the damper of the DC 90 system. First of all, this dependency could be defined by experimental testing, based on which, a numerical model could be formulated or the theoretical bases could be modified. In case of an earthquake action, the damper DC-90 is subjected to low-cycling fatigue of material. The stress exceeds the yielding level, the material can sustain small number of cycles and it is very important to define the number of cycles which leads to final collapse of the damper. Besides that, it is necessary to define the model for design of desirable hysteretic diagram of the damperabsorber of System DC 90 seismic energy under low-cycle uniaxial strain...