انجمن سازه‌های فولادی ایران نشریه علمی سازه و فولاد 2008-4552 19 49 2025 09 23 Mechanical modeling and finite element analysis of a U-ADAS steel damper مدل‌سازی مکانیکی و تحلیل اجزای محدود میراگر فولادی U-ADAS 5 17 234799 10.22034/jss.2025.560946.1015 FA محمدرضا علیمردانی دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران 0000-0001-5620-1491 اباذر اصغری دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران 0009-0005-3224-1815 Journal Article 2025 11 19 This paper introduces a new steel energy dissipation device with U-shaped geometry and variable in-plane width (U-ADAS), aimed at improving the uniformity of yielding along the member. Using a simplified mechanical model, closed-form expressions are derived for the yield force, yield displacement and initial stiffness as functions of geometry and material properties. The cyclic behavior of the steel is numerically calibrated within a combined hardening framework based on available experimental data and then implemented in the finite element simulations. U-ADAS and conventional U-shaped dampers are modeled and analyzed in ABAQUS under the FEMA 461 loading protocol. The results show that the differences between analytical and numerical values of yield displacement, yield force and initial stiffness are approximately 4%, 9% and 4%, respectively, confirming the accuracy of the proposed mechanical model. Comparison of hysteresis curves, plastic strain distribution and dissipated energy indicates that the U-ADAS damper, despite having about 30% less mass, dissipates roughly 11% more cumulative energy than the U-shaped damper and fails at larger displacement amplitudes. These findings demonstrate the superior seismic performance and the potential application of the U-ADAS damper as a lightweight option in passive structural control systems. در این مقاله یک میراگر فولادی جدید با هندسۀ Uشکل و بُعد عمود بر صفحۀ متغیر (U-ADAS) برای بهبود توزیع تسلیم در طول عضو معرفی شده است. با استفاده از یک مدل مکانیکی ساده‌شده، روابط بسته‌ای برای نیروی تسلیم، جابه‌جایی تسلیم و سختی اولیه بر حسب هندسه و خواص مصالح استخراج شده است. رفتار مصالح فولادی در چارچوب یک مدل سخت‌شوندگی ترکیبی و بر اساس نتایج آزمایشگاهی موجود به‌طور عددی کالیبره شده و سپس در شبیه‌سازی‌های اجزای محدود به‌کار گرفته شده است. میراگرهای U-ADAS و Uشکل در نرم‌افزار آباکوس تحت پروتکل بارگذاری FEMA 461 مدل‌سازی و تحلیل شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد اختلاف بین مقادیر تحلیلی و عددی جابه‌جایی تسلیم، نیروی تسلیم و سختی اولیه به‌ترتیب حدود ۴، ۹ و ۴ درصد است؛ که دقت مدل مکانیکی پیشنهادی را تأیید می‌کند. مقایسۀ منحنی‌های هیسترزیس، توزیع کرنش پلاستیک و انرژی اتلافی نشان می‌دهد میراگر U-ADAS با وجود کاهش حدود ۳۰ درصدی جرم، انرژی تجمعی مستهلک حدود ۱۱ درصد بیش‌تر، نسبت به میراگر Uشکل مستهلک کرده و خرابی آن در دامنه‌های جابه‌جایی بزرگ‌تر رخ می‌دهد. این نتایج کارایی لرزه‌ای بالاتر و پتانسیل استفادۀ میراگر U-ADAS را به‌عنوان گزینه‌ای سبک‌وزن و بهینه در سیستم‌های کنترل غیرفعال سازه‌ای نشان می‌دهد. https://www.journalisss.ir/article_234799_3781a55d22708036e42c8545d1bf1b91.pdf