نشریه علمی پژوهشی روشهای عددی در مهندسی

سیستم قاب سبک فلزی به دلیل مزایای ویژه همچون امکان تولید صنعتی، پیش ساختگی و سبک بودن می تواند جایگزین مناسبی برای سیستم های سنتی ساخت و ساز در کشور ایران باشد. پانلهای دیوار برشی متشکل از قاب فولادی سرد نورد شده و پوشش پیچ شده به آن، متداولترین سیستم باربر جانبی در این سازه ها هستند. به دلیل سبکی سازه و کم بودن نیروهای جانبی زلزله، پوششها عمومًا از مصالح چوبی ساخته می شوند. در این مقاله مقاومت و تغییرمکان جانبی پانلهای دیوار برشی به روش عددی اجزای محدود با در نظر گرفتن رفتار غیرخطی مدلسازی شده و به صورت ANSYS ناشی از تغییرشکلهای بزرگ، تعیین شده اند. پانلهای دیوار برشی با استفاده از نرم افزار اجزای محدود بار-افزون تحلیل شده اند. برای بررسی صحت و دقت نتایج، مقاومت و تغییر مکان نهایی چند نمونه دیوار برشی با مقادیر متناظر حاصل از مطالعات آزمایشگاهی سایر محققان مقایسه شده است. پس از تایید کارایی مدل اجزای محدود، تأثیر پارامترهای مختلف دیوار برشی از جمله خصوصیات قاب فولادی، پوشش و اتصال این دو بر رفتار جانبی دیوار مورد ارزیابی قرار گرفته است.

در این تحقیق، مرحله‌ی فشارزنی یک فرایند جذب سطحی با تناوب فشار، برای اولین بار، با استفاده از روش شبکه بولتزمن شبیه‌سازی شده است. برای این منظور مدل D3Q27 روش شبکه بولتزمن انتروپیک دوجزیی برای جریان هوا شامل دو جزء اکسیژن و نیتروژن در یک بستر فشرده پیاده‌سازی شده و جذب اکسیژن و نیتروژن با استفاده از یک شرط مرزی جدید برای جذب، بر روی مرز دانه‌های جاذب کروی اعمال شده است. روش شبکه بولتزمن به‌کار رفته، معادلات ناویر- استوکس و معادله پخش استفان ماکسول را ارضا می‌کند. برای محاسبه‌ی میزان جذب از مدل نیرو محرکه‌ی خطی و ایزوترم لانگمویر دوجزیی استفاده شده است. برای بررسی صحت عملکرد مدل ارایه شده، میزان جذب اکسیژن و نیتروژن به صورت تک جزء و دو جزء محاسبه و با مقدار حاصل از ایزوترم لانگمویر مقایسه شده‌اند. نتایج حاصل دقت بالای مدل پیشنهادی را نشان می‌دهند.