آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
تشدید ساختمان روی میز لرزان؛ نقش بسامد و میراگر
آیا یک ساختمان پنج‌طبقه با هر لرزشی به یک اندازه تکون می‌خوره؟ بسامد زمین رو نزدیک و دورِ بسامد طبیعی کن و دامنه‌ی تکان بام رو مقایسه کن.
آزمایش رو شروع کنتعداد طبقه‌ها و بسامد لرزش رو تنظیم کن و اجرای آزمایش رو بزن. بعد میراگر رو روشن کن و دامنه‌ی پایدار و نمودار شش‌ثانیه‌ای رو کنار هم ببین.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
لرزش زمین رو به بسامد طبیعی برسون
ساختمان رو ۵ طبقه و میراگر رو خاموش بذار. بسامد زمین رو یک‌بار ۱ و بار بعد ۲ هرتز کن و هر دو حالت رو اجرا کن.
حدست چیه؟ وقتی بسامد زمین با بسامد طبیعی ساختمان برابر بشه، دامنه‌ی پایدار چه تغییری می‌کنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
بسامد طبیعی این ساختمان ۲ هرتزه. در لرزش ۱ هرتزی، دامنه‌ی پایدار حدود ۳٫۳۳ میلی‌متره؛ در ۲ هرتز نسبت بسامد به ۱ می‌رسه و دامنه‌ی پایدار به ۱۰۰ میلی‌متر می‌رسه. نمودار شش ثانیه‌ی حرکت رو از سکون نشون می‌ده و ممکنه دقیقاً روی عدد پایدار نباشه.
میراگر رو نزدیک تشدید روشن کن
تعداد طبقه‌ها رو روی ۵ و بسامد زمین رو روی ۲ هرتز بذار. یک‌بار میراگر رو خاموش و بار بعد روشن کن.
حدست چیه؟ در بسامد تشدید، روشن کردن میراگر دامنه‌ی پایدار رو بیشتر می‌کنه یا کمتر؟
توضیح نتیجه رو ببین
با میراگر خاموش، دامنه‌ی پایدار ۱۰۰ میلی‌متره؛ با روشن شدنش به ۲۰ میلی‌متر می‌رسه. در این مدل، میراگر میرایی رو بیشتر می‌کنه و تکان در نزدیکی تشدید رو پایین می‌آره.
تعداد طبقه‌ها رو دو برابر کن
بسامد زمین رو روی ۲ هرتز و میراگر رو خاموش نگه دار. تعداد طبقه‌ها رو یک‌بار ۵ و بار بعد ۱۰ بذار.
حدست چیه؟ ساختمان بلندتر به همین لرزش نزدیک‌تر می‌شه یا از تشدید دورتر؟
توضیح نتیجه رو ببین
طبق قاعده‌ی سرانگشتی مدل، بسامد طبیعی از ۲ هرتز در ۵ طبقه به ۱ هرتز در ۱۰ طبقه می‌رسه. نسبت بسامد به ۲ می‌رسه و دامنه‌ی پایدار حدود ۱۳٫۳ میلی‌متر می‌شه؛ در این حالت از تشدید فاصله گرفته‌ایم.
پشت این حرکت چه خبره؟
بسامد طبیعی یعنی چی؟
هر ساختمان یک بسامد طبیعی داره که باهاش راحت‌تر نوسان می‌کنه. این مدل برای تخمین آموزشی، بسامد طبیعی رو تقریباً ۱۰ تقسیم بر تعداد طبقه‌ها می‌گیره؛ ساختمان بلندتر در این قاعده بسامد پایین‌تری داره.
تشدید چه وقت رخ می‌ده؟
r = frequency / naturalFrequency
اگر بسامد لرزش زمین به بسامد طبیعی ساختمان نزدیک بشه، هر نوسان می‌تونه حرکت رو بیشتر تقویت کنه. این ابزار نسبت دو بسامد و دامنه‌ی پایدار رو حساب می‌کنه؛ نشانگر تشدید وقتی نسبت بین ۰٫۸ و ۱٫۲۵ باشه روشن می‌شه.
میراگر چه اثری داره؟
zeta = 0.05; zeta = 0.25
میراگر در مدل اتلاف انرژی رو با افزایش نسبت میرایی نشان می‌ده. با روشن کردنش، نسبت میرایی از ۰٫۰۵ به ۰٫۲۵ می‌ره و دامنه‌ی پایدار در نزدیکی تشدید کمتر می‌شه؛ این عددها طراحی یک میراگر واقعی نیستن.
عدد دامنه با نمودار چه فرقی داره؟
عدد دامنه‌ی تکان بام حالت پایدار رو گزارش می‌کنه؛ نمودار حرکت شش ثانیه‌ای رو از سکون دنبال می‌کنه. پس در مسیر رسیدن به حالت پایدار، دامنه‌ی لحظه‌ای می‌تونه با عدد نهایی فرق داشته باشه.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا در بسامد ۲ هرتز، تکان بام خیلی بیشتر شد؟
در مدل پنج‌طبقه، بسامد طبیعی هم ۲ هرتزه. وقتی میز با بسامد طبیعی می‌لرزه، تشدید رخ می‌ده و شاخص دامنه‌ی پایدار به ۱۰۰ میلی‌متر می‌رسه. میراگر رو روشن کن و همون بسامد رو نگه دار تا ببینی دامنه‌ی مدل به ۲۰ میلی‌متر کم می‌شه؛ این پیش‌بینی برای یک سازه‌ی واقعی نیست.
سؤال‌های رایج
آیا تشدید فقط وقتی رخ می‌ده که دو بسامد دقیقاً برابر باشن؟
نه؛ پاسخ نزدیک بسامد طبیعی هم می‌تونه تقویت بشه. در این ابزار نشانگر نزدیکی تشدید برای نسبت بسامدهای ۰٫۸ تا۱٫۲۵ روشن می‌شه؛ این بازه فقط آستانه‌ی نمایشی مدله.
چرا ساختمان بلندتر بسامد طبیعی پایین‌تری داره؟
در این مدل ساده، بسامد طبیعی حدود ۱۰ تقسیم بر تعداد طبقه‌هاست؛ دو برابر شدن طبقه‌ها این مقدار رو نصف می‌کنه. ساختمان واقعی رو نمی‌شه فقط با تعداد طبقه پیش‌بینی کرد.
روشن کردن میراگر دقیقاً چه چیزی رو عوض می‌کنه؟
فقط نسبت میرایی مدل از ۰٫۰۵ به ۰٫۲۵ می‌ره؛ بسامد طبیعی و بسامد زمین همون می‌مونن. این تغییر ساده اثر کاهنده‌ی میرایی نزدیک تشدید رو نشون می‌ده، نه نتیجه‌ی یک وسیله‌ی واقعی.
چرا نمودار به دامنه‌ی نوشته‌شده نمی‌رسه؟
عدد دامنه برای حالت پایدار محاسبه می‌شه، اما نمودار فقط ۶ ثانیه حرکت از سکون رو نشون می‌ده. در این مدت ممکنه نوسان هنوز به دامنه‌ی پایدار نرسیده باشه.
می‌شه از این نتیجه برای سنجش ایمنی یک ساختمان استفاده کرد؟
نه. ساختمان، زمین و زلزله در این مدل خیلی ساده شدن و بسامد طبیعی هم فقط تخمین سرانگشتیه. برای ایمنی واقعی باید مهندس سازه و اطلاعات دقیق بررسی بشن.