توسعه‌ی یک الگوی جدید برای به‌روزرسانی مدل المان محدود اتصالات پیچی و مقایسه کارآیی آن با رویکرد لایه واسط

در این مقاله‏‌، الگوی جدیدی تحت عنوان لایه رابط برای شبیه‌سازی رفتار دینامیک خطی اتصالات پیچی و به‌روزرسانی مدل المان محدود آنها در حالت سه‌بعدی ارایه شده است. لایه رابط، نواحی مجاور در طرفین سطوح مشترک اتصال در زیرسازه‌ها را یکپارچه‌سازی کرده و روابط ساختاری المان‌های آن با مولفه‌های نرمال و برشی تعریف شده است. در ادامه خواص الاستیک نامعلوم و متفاوتی از المان‌های سه‌بعدی مجاور به آن‌ها نسبت داده شده و پارامتر(های) نامعلوم مدل با فرایند به‌روزرسانی با استفاده از نتایج آزمون مودال شناسایی می‌شوند. تحریک سازه و اندازه‌گیری تابع پاسخ فرکانسی آن با استفاده از روش تحریک با چکش صورت گرفته است. با استفاده از یک الگوریتم بهینه‌سازی در نرم‌افزار اَنسیس، اختلاف بین فرکانس‌های طبیعی حاصل از آزمون و پیش‌بینی 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 ارایه شده انطباق بسیار خوبی با فرکانس‌های تجربی متناظر دارد. پیش‌بینی‌ این مدل برای فرکانس‌های 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 می‌توان در شبیه‌سازی اتصالات پیچی در سازه‌های بزرگ و پیچیده با نرم‌افزارهای المان محدود تجاری به کار گرفت.