پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی عمران > مقطع دکتری > سال 1398
پدیدآورندگان:
حامد کریمیان علی آبادی [پدیدآور اصلی]، احمد احمدی[استاد راهنما]، علیرضا کرامت [استاد مشاور]
چکیده: در این پژوهش به مدلسازی و تحلیل معادلات حاکم بر رفتار کوپل سیال-سازه با محوریت بهره گیری از شیوه های آنالیز در حوزه فرکانس پرداخته شده است. باتوجه به گسترش استفاده از مواد ویسکوالاستیک در خطوط لوله و شبکه های انتقال آب، بررسی رفتار این دسته از مواد در حضور پدیده های سیالاتی مثل ضربه قوچ و تحریک های نوسانی، با اهداف طراحی، عیب یابی و بهینه سازی اهمیت فراوان یافته است. از یک سو پیچیدگی های چنین مطالعاتی در حوزه زمان با وجود خواص تاخیری نهفته در ماهیت ویسکوالاستیک و از سوی دیگر توانمندی روش های مبتنی بر حوزه فرکانس در ارایه برداشت های کاربردی از رفتار و پاسخ یک سیستم، انگیزه اصلی در پژوهش جاری محسوب می شود. مزیت عمده روش های فرکانسی در مقابل تحلیل زمانی، ساده تر شدن مساله، شناخت ماهیت و رفتار پدیده ها، تعمیم نتایج و امکان مطالعه پارامتری وسیعتر می باشد. در این تحقیق دو الگوریتم برای مطالعه یک مساله کلی اندرکنشی با وجود ماهیت ویسکوالاستیک توسعه یافته است. معادلات حاکم بر سازه بر مبنای مدل خطی متشکل از المان های کلوین-ویت استخراج شده و با معادلات پیوستگی و ممنتوم سیال کوپل شده است. در شیوه نخست از تعمیم روش ماتریس انتقال برای برخورد با معادلات کوپل سیال و سازه استفاده شده است. در این شیوه تحریک بسته شدن آنی شیر با تقریب سری فوریه یک تابع پالسی شبیه سازی گردیده و در نهایت از معادلات خاصی به منظور بازسازی در حوزه زمان بهره گیری شده است. اعتبارسنجی این روش بر مبنای مقایسه با حل از روش خطوط مشخصه صورت گرفته و نتایج در خور توجهی حاصل شده است. در شیوه دوم از جایگذاری جملات تبدیل لاپلاس متناظر با سازه ویسکوالاستیک در معادلات فرکانسی حاصل از یک خط لوله الاستیک استفاده شده که در نهایت با نمایش ماتریسی معادلات و نیز شرایط مرزی که آن ها نیز در فضای لاپلاس بیان شده اند، حل بسته ای برای دستگاه معادلات ارایه شده است. این شیوه حل با نتایج حل دقیق در یک مساله نمونه الاستیک و نیز با قیاس با داده-های آزمایشگاهی اعتبارسنجی شده و می توان از آن به عنوان یک بستر تحلیلی کارآمد و نوین برای مطالعه خواص جداره های ویسکوالاستیک توام با پدیده های سیالاتی بهره گیری نمود. در شیوه دوم امکان بررسی وسیع تغییرات پارامترها و حتی تنوع شرایط مرزی که به نوبه خود مکانیزم های کوپل را تغییر خواهد داد، فراهم شده است و نمونه ای از چنین مطالعات پارامتری نیز انجام شده است. نتایج تحلیل های مختلف انجام شده که به سه بخش اصلی: مطالعه پارامتری تاثیر وزنی مشخصه های مکانیکی لوله، احتساب مکانیزم های اندرکنشی مختلف و بررسی تاثیر دقت مدل ماده ویسکوالاستیک قابل تقسیم بندی است به ترتیب و به طور خلاصه نشان داد که دقت پارامترهای ورودی به مدل تاثیر چشمگیری در نتایج تحلیل دارد، تاثیر حضور اثرات اندرکنشی و مکانیزم های کوپل در نمودارهای دامنه بر حسب فرکانس بطور کلی بیش از تاثیر حضور خواص تاخیری ویسکوالاستیک البته در حیطه کمیت های فرض شده می باشد. مشخصه ویسکوالاستیک عمدتا سبب کاهش دامنه در فرکانس های طبیعی می گردد در حالی که تداخل سیال و سازه بسته به نوع مکانیزم کوپله و شدت آن می تواند دینامیک مجموعه را به کلی تغییر دهد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#لوله ویسکوالاستیک #آنالیز اندرکنشی #تحلیل گذرا #تحلیل فرکانسی #تبدیل لاپلاس #روش ماتریس انتقال #مدل کلوین-ویت
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)