مطالعه و بررسی ارتعاشات غیر خطی لوله های ویسکو الاستیک حامل سیال با استفاده از نرم افزارهای فلوئنت و آباکوس

ارتعاشات ناشی از جریان سیال در لوله های حامل سیال در بسیاری از کاربردهای مهندسی، پالایشگاه ها و نیروگاه ها، خطوط انتقال نفت و گاز، مهندسی پزشکی و غیره بوجود می آید. با توجه به اهمیت موضوع در سال های اخیر تحقیقات زیادی در زمینه مطالعه رفتار ارتعاشی و پایداری لوله های حامل سیال صورت پذیرفته است. در پژوهش حاضر ابتدا رفتار ارتعاشات خطی و غیرخطیلوله های ویسکو الاستیک حامل سیال با سرعت متغیر مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. در ادامه، به منظور کنترل ارتعاشات، برای اولین بار عملکرد استفاده از جاذب های دینامیکی ارتعاشات خطی و غیرخطی بر مشخصه های ارتعاشی و پایداری این سیستم ها بررسی خواهد شد. معادلات حاکم بر حرکت با در نظر گرفتن فرم کلی رفتار ویسکو الاستیک و با قابلیت لحاظ کردن انواعمدل های ساختاری مواد ویسکو الاستیک استخراج می شود. به منظور در نظر گرفتن فرضیات واقع بینانه تر، اثرات رفتار ویسکو الاستیک برخلاف تحقیقات قبلی که عمدتا از مدل ساختاری کلوین- وویت یا ماکسول استفاده نموده اند، از مدل کامل تر و واقع بینانه تر ماده جامد استاندارد استفاده خواهد شد. معادلات غیرخطی حاکم با فرض وجود نوسانات در سرعت سیال استخراج ورفتار غیرخطی لوله حامل سیال در اثر رفتار غیرخطی ناشی از تغییر شکل های بزرگ و رفتار ویسکو الاستیک مواد مطالعه خواهد شد. با توجه به اینکه رفتار دینامیکی لوله های حامل سیال با شرایط مرزی مقید در دو انتها و یکسرگیردار کاملا متفاوت می باشد بنابراین تحلیل ها برای لوله های یکسرگیردار حامل سیال (سیستم ناپایستار) و همچنین لوله ها با شرایط مقید در دو انتها (سیستمپایستار) مورد مطالعه قرار می گیرند. در مدل های خطی تاثیر پارامترهایی چون سرعت سیال، فرکانس نوسانات سرعت سیال، پارامترهای مدل ویسکو الاستیک بر فرکانس های طبیعی، شکل مودهای ارتعاشی و همچنین پاسخ سیستم مورد بررسی قرار می گیرد. از جمله تحلیل هایی که بر روی سیستم غیرخطی انجام خواهند گرفت همچنین، میرایی داخلی ناشی از رفتار ویسکو الاستیک ماده و تاثیر جاذب ارتعاشی خطی و غیرخطی که باعث ایجاد پدیده های غیرخطی در سیستم میش ود مورد بررسی قرار گرفته و به بررسی تاثیر پارامترهای موثر بر این رفتار پرداخته خواهد شد.

Keywords:

لوله حامل سیال , ارتعاشات غیرخطی , تئوری اغتشاشات , نوسانات سرعت سیال , جاذب ارتعاشی غیرخطی