کنترل سازه

سازه های تطبیقی با یکپارچه سازی سه بخش اصلی حسگر، پردازشگر مرکزی و کنترل گر، خود را با تغییرات محیطی منطبق می سازند. برای مدلی از انطباق با تغییرات محیطی که حرکت کل یا بخشی از سازه را می طلبد می بایست سیستم های سازه ای مناسبی ارائه شده تا قابلت حرکت و گسترش پذیری را فراهم سازند. هدف اصلی مقاله ی حاضر فرم یابی، ساخت و کنترل هندسه ی سازه ی قیچی سان فرم آزاد است که با به کارگیری آن بتوان سایبان تطبیقی نسبت به تغییرات تابش نور روز با قابلیت ایجاد سایه اندازی مطلوب بهنگام برای کاربر تولید نمود. سؤال اصلی تحقیق آنست که چگونه می توان با الحاق عناصر جنبی و یا المان های جدید به اجزاء سازه ی قیچی سان متداول که از دیدگاه کنترلی غیرفعال هستند، نحوه ی گسترش پذیری را در پاسخ به تغییر حرکت خورشید کنترل نموده و به یک سازه ی قیچی سان تطبیقی دست یافت؟ از این رو ابتدا سطح فرم آزاد یک سایبان و شرایط تکیه گاهی آن با توجه به نیاز کاربر و شرایط محیطی فرم یابی شده و سپس با استخراج منحنی های همتراز سطح، مدل خطی از مسیرهای گسترش سازه ی قیچی سان فرم آزاد تعیین گردید. سایبان فرم آزاد در افزونه ی پارامتریک گرس هاپر و پلاگین فایرفلای و همچنین به کمک نرم افزار آردوینو جهت برقراری ارتباط بین حسگرهای نوری، کیت آردوینو به عنوان پردازشگر و سرو -موتور به عنوان کنترل گر شبیه سازی شده است. سپس یک مدل آزمایشگاهی در مقیاس 1 به 20 ساخته شده و عملکرد کنترلی مطلوب سازه ی قیچی سان تطبیقی نسبت به حرکت خورشید از طریق تغییر فرم آن به صورت تغییر خیز در دهانه ی ثابت سایبان نشان داده شده است.

یکی از مسائل چالش برانگیز در حوزه ی مهندسی زلزله، تعیین میزان آسیب سازه ها و نحوه کنترل آن ها در هنگام وقوع زلزله است. در این راستا در ده های اخیر توجه محققین بسیاری در کشورهای زلزله خیز به سمت فناوری سازه های هوشمند معطوف شده است. این سازه ها توانایی ذاتی یا اکتسابی برای پاسخگویی به محرک های خارجی و قابلیت تطبیق رفتار، ترکیب و شکل سازه را با شرایط محیط زیست دارند. روش های مختلفی جهت کنترل ارتعاش سازه ها وجود دارد که یکی از مشکلات این روش ها این است که روش های کنترل سازه ها امروزه فقط جهت مقابله با نیروی زلزله بکار می روند و در واقع جابجایی در اثر نیروی زلزله را کنترل می نمایند. از جمله این روش ها می توان به استفاده از انواع میراگرها در سازه، استفاده از اجسام سنگین مانند آونگ و تعبیه استخر در بام ساختمان، استفاده از جداگر لرزه ای در سازه و ... اشاره نمود. استفاده از میراگرها و جداگرهای لرزه ای نیز هزینه اجرای سازه را بسیار بالا برده که خود سبب غیر اقتصادی بودن طرح ها نیز میگردد. موضوع مهم دیگر استفاده از روش هایی است که بتوان در زمان بحران نیز از آنها استفاده نمود و لذا روش های که کاربردی برای چند منظوره بودن دارند می تواند اهمیت بیشتری داشته باشد.