ارائه یک مدل جدید در حل مساله ضربه قوچی با استفاده از روش بار متحرک و اجزای محدود

در این مقاله پدیده ضربه قوچی که تاکنون به کرات در مقالات علمی به آن اشاره شده است با روشی جدید و از نگاه رفتار دینامیکی لوله و مشخصه های ارتعاشی آن مطالعه می شود. برای این منظور خط لوله با استفاده از تئوری تیر اویلر - برنولی و شرایط مرزی معین مدلسازی می شود. سپس موج فشاری المانی از لوله را که در اثر یکی از عوامل ایجاد کننده ضربه قوچ بوجود آمده است، به کمک تابع شکل و روابطی که فشار داخلی سیال را به نیروی محوری تبدیل می نماید، به صورت بار معادل به دو سر المان منتقل می شود. در ادامه، این بار معادل بعنوان یک بار متحرک که با سرعت مشخصی حرکت می کند در نظر گرفته می شود. سپس با استفاده از روش المان محدود و الگوریتم نیومارک- بتا مشخصه های ارتعاشی خط لوله ای که در آن پدیده ضربه قوچ رخ داده است به عنوان یک سیستم متغیر با زمان و دارای حرکت محوری، محاسبه و ارزیابی می شود.

Keywords:

ضربه قوچی , تیر اویلر برنولی , المان محدود , بار متحرک