تحلیل اندرکنشی و مطالعه پارامتری ضربه قوچ در لوله ویسکوالاستیک در حوزه فرکانس

در این پژوهش مدلسازی رفتار اندرکنشی جداره ویسکوالاستیک با سیال آب براساس تعمیم روش ماتریس انتقال به نحو جدیدی صورت گرفته است. مطالعه مساله اندرکنش سیال و سازه در حوزه فرکانس با استفاده از این بسط نوین شیوه ماتریس انتقال امکان حل سریع و دستیابی به شاخصه های عملکردی را فراهم می سازد. بویژه در سال های اخیر که بکارگیری لوله های با خواص ویسکوالاستیک از جمله مواد پلیمری رایج گردیده، چنین شیوه های فرکانسی می تواند در طراحی و بهینه سازی شبکه های انتقال آب و یا نفت راهگشا باشد. نوآوری و اهمیت این پژوهش در استفاده از مدل تکامل یافته ماتریس انتقال با شمول متغیرهای سازه ای در کنار متغیرهای حالت سیال است. برای ورود به موضوع بهینه سازی گام نخست مطالعه پارامتری است که در این پژوهش به دسته ای از متغیرهای مکانیکی شامل ضریب پواسون و خواص جداره ویسکوالاستیک پرداخته شده است و تاثیر تغییرات این کمیت ها بر پاسخ فرکانسی شبکه و نیز بر دامنه نوسانات فشار و دبی و تنشهای سازه ای دیده شده اند. منحنی تغییرات بیشینه دامنه نوسان بر حسب این دو متغیر یعنی ضریب پواسون و مدول یانگ ترسیم شده اند. بر مبنای همین نتایج می توان نشان داد استفاده از ترکیب مشخصه های مناسب یا بعبارت دیگر انتخاب جنس ماده پلیمری مناسب می تواند ضخامت لوله را با حفظ ظرفیت های عملکردی کاهش دهد. براساس یافته های این پژوهش کاهش قابل توجه بیشینه تنش و کرنش و بالطبع کاهش ضخامت و جرم شبکه در یک طیف تغییرات منطقی حول مقادیر نامی کمیت های اولیه قابل دستیابی است.

Keywords:

حوزه فرکانس , لوله وی سکوالا ستیک , مدل کلوین-ویت , اندرکنش سیال- سازه , ضربه قوچ , روش ماتریس انتقال , مطالعه پارامتری