دانشگاه ملی مهارت فصلنامه علمی کارافن 2382-9796 مقالات آماده انتشار 2026 05 17 Investigation of the Effects of Materials and Geometric Parameters on the Performance of Steel Shear Fuses Based on Energy Concepts بررسی اثرات مصالح و پارامترهای شکل بر عملکرد فیوزهای برشی فولادی با رویکرد مفاهیم انرژی 243735 10.48301/kssa.2026.531886.3250 FA علی محمودی گروه مهندسی عمران، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران 0009-0003-4519-9092 محسن خطیبی نیا گروه مهندسی عمران، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران 0000-0002-2267-2516 احسان محتشمی گروه مهندسی عمران، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران 0000-0003-2079-7857 حسین جراحی دانشگاه بیرجند 0009-0004-2133-8470 Journal Article 2025 07 07 Steel shear fuses, can prevent the transfer of damage to the main structural components. However, previous studies have focused solely on the geometry of the shape, and the two parameters of shape geometry and fuse material have not been investigated simultaneously. In this research, in addition to the shape geometry, two other materials with higher energy absorption capacity have been investigated, which resulted in an approximate 131% increase in energy absorption. This research investigates the behavior of steel shear fuses with different materials (SS400 and LY225) as well as geometric parameters including thickness (t), the length of the fuse’s reduced section (wl), and the width of the reduced section (wt). To this end, numerical analyses were performed on the fuse model, and hysteresis, stiffness, and damping curves were extracted for each cycle. The results showed that the shear fuse made with SS400 material performed better than the other materials. Also, among the shape parameters, increasing the thickness of the piece increases the energy absorption of the model, increasing wl decreases stiffness, damping, and energy absorption, and the parameter wt shows better performance in terms of energy absorption within the range of 19.1 to 63.5 mm. Therefore, it can be concluded that the correct selection of materials and the optimization of the geometric dimensions of the shear fuse play a fundamental role in increasing the stability, energy absorption, and seismic performance of this element. فیوزهای برشی فولادی به‌عنوان اعضایی با قابلیت جذب انرژی از طریق تغییرشکل‌های پلاستیک، می‌توانند از انتقال آسیب به اجزای اصلی سازه جلوگیری کنند. اما در مطالعات پیشین تمرکز صرفا روی هندسه شکل بوده و دو پارامتر هندسه شکل و مصالح فیوز به‌طور همزمان مورد بررسی قرار نگرفته‌اند. در این پژوهش علاوه بر‌ هندسه شکل به بررسی دو متریال دیگر با توان جذب انرژی بالاتر پرداخته شده است. در این پژوهش، رفتار فیوز برشی فولادی با مصالح مختلف (ss400 و ly225) و همچنین پارامترهای هندسی شکل شامل ضخامت (t)، طول ناحیه باریک‌شده فیوز (wl) و عرض ناحیه باریک‌شده (wt) بررسی شده است. بدین منظور با بهره‌گیری از نرم‌افزار آباکوس، تحلیل‌های عددی بر روی مدل فیوز انجام شد و نمودارهای هیسترزیس، سختی و میرایی در هر چرخه استخراج گردید. نتایج نشان داد فیوز برشی با مصالح ss400 عملکرد بهتری نسبت به سایر مصالح داشته و نسبت به مصالح مبنا، افزایش 131 درصدی در جذب انرژی را رقم زده است. همچنین در بین پارامترهای شکل، با افزایش ضخامت قطعه (t) میزان جذب انرژی مدل ‌بالا می‌رود، با افزایش wl میزان سختی، میرایی و جذب انرژی کاهش می‌یابد و همچنین پارامتر wt در بازة 19.1 تا 63.5 میلی‌متر عملکرد بهتری از نظر جذب انرژی دارد. بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت که انتخاب صحیح مصالح و بهینه‌سازی ابعاد هندسی فیوز برشی، نقشی اساسی در افزایش پایداری، جذب انرژی و عملکرد لرزه‌ای این المان در سازه‌های فولادی ایفا می‌کند.