تحلیل ارتعاضات آزاد پیوسته استوانه ای محتوی مایع

در این تحقیق ارتعاشات آزاد خطی پوسته استوانه ای محتوی مایع مورد بررسی قرار گرفته است. مایع، تراکم ناپذیر و غیر ویسکوز فرض شده است. برای این منظور از قابلیت آکوستیک نرم افزار ABAQUS در حل مسائل بر هم کنش سیال و سازه استفاده شده است. ابتدا فرکانسهای طبیعی پوسته استوانه ای قائم با نسبتهای پرشدگی متفاوت بدست آمده و با نتایج تجربی موجود در یکی از مقالات مقایسه شده است. پس از اطمینان از دقت نتایج بدست آمده با استفاده از نرم افزار، تعداد بیشتری از فرکانس های طبیعی پوسته محتوی مایع نسبتهای پرشدگی متفاوت بدست آمده است. برای پوسته شرایط مرزی یک سر گیردار- یک سر آزاد در نظر گرفته شده است. اثر نوسان سطح آزاد نیز در نظر گرفته شده است. از آنجا که در حالت هندسه مساله، متقارن محوری می باشد، به ازای یک تعداد معین گره قطری و محوری یک شکل مود و فرکانس طبیعی وجود دارد. سپس فرکانس های طبیعی و شکل مودهای پوسته استوانه ای افقی محتوی مایع بدست آمده و با نتایج بدست آمده با روش رایلی- ریتز در یکی از مقالات مقایسه شده است. برای پوسته شرایط مرزی تکیه گاه ساده بدون قید محوری در دو لبه انتهایی پوسته در نظر گرفته شده است. در سطح آزاد مایع و همچنین در دو سطح انتهایی آن شرط مرزی فشار ثابت در نظر گرفته شده است. در این حالت به علت هندسه نامتقارن محوری به ازای یک تعداد معین گره قطری و محوری، چند شکل مود و فرکانس طبیعی وجود دارد. در مرحله بعد فرکانسهای طبیعی همان پوسته افقی با همان زوایای تری با در نظر گرفتن نوسان سطح آزاد بدست آمده است. ملاحظه شده که نوسان سطح آزاد در بعضی از مودها تاثیر زیادی در مقدار فرکانس طبیعی دارد. در انتها ارتعاش آزاد مخزن افقی محتوی مایع با سطح مقطع بیضوی مورد بررسی قرار گرفته است. در قسمت پایین دو لبه انتهایی مخزن، شرط مرزی گیردار به زاویه 30 درجه اعمال شده است. نوسان سطح آزاد مایع نیز در نظر گرفته شده است. در این حالت در مودهای اول، تنها صفحات انتهایی تغییر شکل می دهند و در مودهای بالاتر، بدنه مخزن نیز تغییر شکل می دهد.

Keywords:

پوسته استوانه ای , فرکانسهای طبیعی , محتوی مایع