معرفی مدل های هیسترزیس

معرفی مدل های هیسترزیس:
هر یک از مباحث و حوزه های درگیر با پدیده هیسترزیس، به منظور توصیف رفتار این پدیده از مدل های مخصوص به حوزه خود بهره می برند.

با این وجود، برخی از مدل ها امکان تعیین ویژگی های کلی محدوده وسیعی از سیستم های دارای هیسترزیس را فراهم می کنند.

به عنوان مثال، مدل پریزاک خاصیت غیر خطی بودن هیسترزیس را به صورت برهم نهی خطی حلقه های مربعی (رله های غیر ایده آل) نمایش می دهد.

در واقع، بسیاری از مدل های پیچیده از کنار هم گذاشتن اتصالات موازی ساده یا برهم نهی مدل های ابتدایی هیسترزیس (هیسترون ها) تشکیل می شوند.

«مدل لپشین» (Lapshin Model):
یک تعریف پارامتری ساده و قابل درک از حلقه های هیسترزیس گوناگون را ارائه می کند.

وجود حلقه های کلاسیک و جایگزینی پالس های مثلثی یا ذوزنقه ای با توابع هارمونیک، باعث افزودن قابلیت ایجاد حلقه های هیسترزیس ﻗﻄﻌﻪ ﻗﻄﻌﻪ ﺧﻄﯽ در این مدل می شود. به علاوه، مدل لپشین در زبان برنامه نویسی R نیز کاربرد دارد.

«مدل بوک-ون» (Bouc-Wen Model):
در اغلب موارد برای توصیف سیستم های هیسترزیس غیرخطی به کار می رود.

این مدل توسط بوک معرفی شد و توسط ون توسعه یافت. مدل بوک-ون، امکان ایجاد الگوهای هیسترزیس گوناگون را فراهم می کند و به همین دلیل در حوزه های متعددی قابل استفاده است.

این مدل را می توان به فرم تحلیلی نیز درآورد. بنابراین، شکل های مختلفی از چرخه های هیسترزیس به دست می آیند که با محدوده وسیعی از سیستم های هیسترزیس مطابقت دارند.

همه منظوره بودن و معقول بودن مدل بوک-ون باعث محبوبیت سریع و کاربرد گسترده آن در مسائل مختلف مهندسی از قبیل سیستم های چند درجه آزادی (MDOF)، ساختمان ها، قاب ها، واکنش پیچشی و دوطرفه سیستم های هیسترزیس در محیط های پیوسته دوبعدی/سه بعدی و روانگرایی خاک شد.

مدل بوک-ون و انواع دیگر (مدل های تعمیم یافته) آن در مسائل مربوط به کنترل سازه، به خصوص در مدل سازی رفتار «دمپرهای مگنتورئولوژیکال» (Magnetorheological Dampers)، دستگاه های جداسازی پی ساختمان و انواع دیگر دمپرها مورد استفاده قرار می گیرند.

این مدل به منظور مدل سازی و تحلیل سازه های ساخته شده از بتن مسلح، فولاد، سنگ و چوب نیز به کار گرفته شده است.

مهم ترین تعمیم مدل بوک-ون، با عنوان مدل «BWBN» شناخته می شود که در طیف وسیعی از مسائل کاربرد دارد.

این مدل در کدهای نرم افزاری مختلفی نظیر «OpenSees» نیز مورد استفاده قرار گرفته است.