|
علوم و مهندسی زلزله، جلد ۵، شماره ۳، صفحات ۱-۱۶
|
|
|
عنوان فارسی |
شبیهسازی میرایی تشعشعی با استفاده از لایه کاملاً تطبیق یافته در مدلسازی عددی به روش اجزای محدود |
|
چکیده فارسی مقاله |
در مسائل الاستودینامیک که پدیده انتشار امواج بخش عمدهای از آن را تشکیل میدهد، مدلسازی و محاسبات مربوط به محیط نامحدود، مستلزم استفاده از مرز مصنوعی برای لحاظ نمودن میرایی تشعشعی است. در پژوهش حاضر، برای تحلیل پاسخ دینامیکی یا لرزهای ساختگاه با استفاده از روش اجزای محدود در حوزه زمان، برنامهای به کمک نرمافزار MATLAB تهیه شد. در مدلسازی پدیده انتشار موج، لایه کاملاً تطبیق یافته1 (PML) که توانایی جذب و میرا نمودن امواج تحت هر زاویه برخورد و فرکانس را به لحاظ تئوریک دارد در روش اجزای محدود پیادهسازی و برای در نظر گرفتن میرایی تشعشعی استفاده شده است. آنچه در مقاله حاضر ارائه میشود، اعتبارسنجی و بررسی عملکرد لایه تطبیق یافته میباشد که این امر از طریق حل سه مسئله مورد ارزیابی قرار گرفته است. در مسئله اول، ارتعاش شالوده صلب بدون جرم واقع بر سه حالت نیمفضای بینهایت، لایه بر روی بستر صلب و لایه بر روی نیمفضای بینهایت با استفاده از PML تحلیل و نتایج با مدل گسترده2 مقایسه شده است. در مسئله دوم، کارایی PML در مدلسازی انتشار امواج سطحی مورد ارزیابی قرار گرفته است. در مسئله سوم نیز، به بررسی بزرگنمایی امواج در دره نیمدایرهای به کمک PML پرداخته شده است. نتایج حاصل، نشاندهندهی قابلیت مناسب PML در شبیهسازی میرایی تشعشعی برای محیط نامحدود میباشد که در واقع بیانکنندهی جذب امواج برگشتی غیرواقعی و سازگار بودن PML با محیط اصلی است. |
|
کلیدواژههای فارسی مقاله |
میرایی تشعشعی،لایه کاملاً تطبیق یافته،انتشار موج،اجزای محدود، |
|
عنوان انگلیسی |
Radiation Damping Simulation in Finite Eelements Method Analysis Using Perfectly Matched Layer (PML) |
|
چکیده انگلیسی مقاله |
In this research, perfectly matched layer has been implemented in the finite element method to simulate the radiation damping for soil-structure interaction analysis application. The perfectly matched layer (PML) has the ability to absorb and attenuate scattered waves under any angle of incidence and frequency, such that with the minimum dimensions of the modeling and the minimum amount of calculations, high-precision responses can be achieved. In order to time domain dynamic analysis by finite element method, a program is written utilizing MATLAB mathematical language, which is capable of analysis of different geometries, layering and dynamic/seismic loading in models with linear elastic behavior. The present program uses four-noded quadrilateral elements and uses the implicit Newmark method to solve the dynamic equation. The feature of theprogram is the implementation of PML, which can address the simulation of radiation damping in the finite element method correctly. This is done by rewriting the PML formulation, implementation in the finite element method, and step-by-step verifying the analysis of dynamic problems. First of all, to verify the dynamic analysis performance of the program, three simple examples have been solved, and the results show that theyare consistent with existing theories and the literature. Next, using PML, the problem of a rigid massless foundation vibration has been studied. Computing the impedance/compliance functions and comparing them with analytical or semi-analytical approaches existing in the technical texts, the efficiency and the precision of PML for surface loading conditions has been evaluated. In the frequency domain, the results are in good agreement with the previous studies. Besides, comparing the response from the reduced model (using PML) with the expected response from the extended mesh indicates that there is a complete match in the time domain. It is worth noting that this match is achieved while the model dimensions and the volume of data storage have been drastically reduced, but the accuracy of the answers has not varied. This reduction of dimension is such that if PML is located at a distance of up to a quarter of the foundation width, similar responses to larger models can be achieved. |
|
کلیدواژههای انگلیسی مقاله |
میرایی تشعشعی,لایه کاملاً تطبیق یافته,انتشار موج,اجزای محدود |
|
نویسندگان مقاله |
محمد داودی | پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله
عباس پوردیلمی | پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله
محمد کاظم جعفری |
|
|
نشانی اینترنتی |
http://www.bese.ir/index.php/bese/article/view/451 |
فایل مقاله |
اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/992/article-992-1255439.pdf |
کد مقاله (doi) |
|
زبان مقاله منتشر شده |
fa |
موضوعات مقاله منتشر شده |
|
نوع مقاله منتشر شده |
Articles |
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|