شبیه سـازی ارتعـاش ورق با رفـتار خطی تحت اثر بار متمـرکز متحـرک به روش تفـاضل محدود موازی

چکیده در حال حاضر یکی از مسائل مطرح و مورد توجه در مهندسی عمران، بررسی رفتار دینامیکی پل ها تحت اثر بارهای متحرک می باشد. بارهای متحرک معمولا به صورت جرم متحرک یا نیروی متحرک و یا سیستم چند درجه آزادی متحرک مدلسازی شده و پل ها نیز در انواع مختلف تیرها و یا صفحات مدلسازی می شوند. در این پایان نامه بار متحرک به صورت یک سیستم دو درجه آزادی متحرک (سیستمی تک محوره) و پل مذکور نیز به کمک یک صفحه ارتوتروپیک مدلسازی شده است. هدف این پژوهش تحلیل تاریخچه زمانی پل حامل وسیله نقلیه به روش تفاضل محدود موازی است. به عبارت دقیق تر روش مورد استفاده برای حل مسئله مذکور، روش تفاضل محدود بوده که به صورت موازی پیاده سازی شده است. پردازش موازی روشی است که در آن مسائل بزرگ به تعدادی مسئله کوچکتر با قابلیت حل پذیری آسان تر در حالت موازی تبدیل می شوند. هر چه شبیه سازی ها به سمت واقعیت نزدیک تر می شوند قدرت محاسباتی مورد نیاز نیز به سرعت افزایش می یابد. بنابراین محققین ناچار به استفاده از کامپیوترهای چند پردازنده و پردازش موازی هستند تا بتوانند حداکثر توان محاسباتی مورد نیاز را بدست آورند. در این مطالعه نیز با توجه به حجم بالای محاسبات استفاده از پردازش موازی لازم می باشد. در یک جمله می توان هدف این رساله را صحت سنجی رابطه ضریب ضربه ارائه شده بوسیله aashto برای طراحی پل های بزرگراه ها به کمک الگوریتم های موازی در نظر گرفت. در این رساله پس از مدلسازی مسئله به روش مذکور نمودار تاریخچه زمانی نقطه میانی صفحه رسم شده است. تطابق این نمودار با نمودار موجد در ادبیات فنی، خود تأییدی بر صحت روش مدلسازی و نتایج حاصل می-باشد. در ادامه به منظور مدلسازی هرچه بهتر رفتار ارتعاشی سازه، سطح صفحه (پل) به صورت سطحی زبر در نظر گرفته شده است. در پایان نیز به بررسی اثرات تغییر پارامترهایی چون ابعاد سازه، سرعت حرکت بار و غیره بر رفتار ارتعاشی سازه پرداخته شده است. در انتها به کمک تحلیل موازی صورت گرفته در این پایان نامه نشان داده شده است که استاندارد aashto مقدار ضریب ضربه مورد استفاده در طراحی پل ها را کمتر از مقدار واقعی آن در نظر می گیرد. کلمات کلیدی: سیستم دو درجه آزادی متحرک، صفحه ارتوتروپیک، روش تفاضل محدود، پردازش موازی