پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک و مکاترونیک > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1395
پدیدآورندگان:
هادی گریوانی [پدیدآور اصلی]، محسن نظری[استاد راهنما]، پوریا اکبرزاده[استاد راهنما]
چکیده: شبیه سازی عددی پدیده تقابل سازه تغییر شکل پذیر-سیال، به علت رایج بودن و اهمیت آن در طبیعت و صنعت، در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفته است. عملکرد مناسب روش مرزغوطه ور در ایجاد ارتباط بین سازه و مومنتوم جریان سیال، تحقیق حاضر را به سمت استفاده از آن سوق داده است. در این روش بدون در نظر گرفتن جسم درون جریان، میدان سیال با یک شبکه بندی ساده کارتزین شبیه سازی و برای حل میدان جریان سیال، از روش شبکه بولتزمن استفاده شده است. این روش به علت داشتن معادلات گسسته شده ساده و امکان ایجاد حل موازی در آن، در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته است. در سال های اخیر در شماری از تحقیقات، از روش شبکه جرم-فنر در شبیه سازی جامد الاستیک، بجای شبیه سازی های متداول عددی که در آن به گسسته سازی و حل معادلات ساختاری حاکم بر دینامیک جامدات پرداخته می شود، استفاده شده است. مزیت استفاده از این شبکه در پیاده سازی معادلات ساده دینامیکی و عملکرد خوب آن در شبیه سازی رفتار جامد الاستیک می باشد. اما محدودیت مهم آن در تغییر شکل های بزرگ جسم می باشد چراکه شبکه، متشکل از فنر-های خطی بوده و پاسخ های آن در حوزه اعمال نیروی خطی قابل اطمینان تر است. کاربرد ویژه شبکه جرم-فنر در زمینه شبیه سازی بافت های زنده و سلول های زیستی است. اما باید در نظر گرفت که در بسیاری از نمونه های زیستی با مواد جامد ویسکوالاستیک روبرو هستیم. در ادامه به طور خلاصه ضمن بیان تاریخچه ای از روش مرز غوطه ور-شبکه بولتزمن و شبکه جرم-فنر چگونگی پیاده سازی تقابل سازه-سیال بیان می شود. همچنین در ضمن توصیف و معرفی کامل شبکه جرم-فنر، شبکه جرم-فنر-دمپر برای شبیه سازی جامد ویسکوالاستیک معرفی می شود و معادلات حاکم بر آن بیان شده است. مهم ترین زمینه نوآوری تحقیق حاضر در شبیه سازی جامد ویسکوالاستیک با استفاده از یک شبکه جرم-فنر-دمپر می باشد که البته قابلیت تبدیل به شبکه ویسکوالاستیک کلوین، شبکه ویسکوالاستیک ماکسول، شبکه فنر و شبکه صلب را دارا می باشد. پیش از این رشته های الاستیک به طور خاص با استفاده از شبکه جرم-فنر مدل سازی نشده اند که استفاده از شبکه فنر در مدل سازی رشته الاستیک توانایی شبیه سازی مدول الاستیسته، برشی، صلبیت خمشی و نسبت پوآسون را به محقق می دهد. همچنین در زمینه رشته ویسکوالاستیک نیز فعالیت مهمی صورت نگرفته است بعلاوه شبکه جرم-فنر-دمپر شبیه سازی شده، به خوبی قابلیت استخراج خواص مهم رئومتری یک جامد ویسکوالاستیک را دارا می باشد. هدف اصلی، شبیه سازی دینامیک رشته های الاستیک و ویسکوالاستیک مدل شده با شبکه جرم-فنر-دمپر در تقابل با جریان سیال به روش مرز غوطه ور در شبکه بولتزمن است. عملکرد این شبکه، ضمن بررسی الگوی نوسان، دامنه، فرکانس، پسآ و برآ رشته، بررسی و اثرات پارامتر های مهم فیزیکی و هندسی رشته بر دینامیک آن بررسی شده است. یکی از اثرات رشته بر سیستم ها، توانایی آن در کاهش پسآ می باشد. این مسئله با قرار دادن رشته ای پشت یک استوانه در جریان سیال یکنواخت عبوری از روی آن مورد بررسی قرار گرفته است. رشته با توجه به محل قرارگیری آن پشت استوانه می تواند درصد متفاوتی از پسآ را کاهش دهد. پارامتر بسیار مهم و اثر گذار بر الگوی نوسان رشته، جرم آن است که افزایش آن باعث ایجاد بی نظمی و افزایش دامنه در رشته می شود. همچنین تغییرات در هندسه رشته مثل طول آن، از عوامل تغییر رژیم نوسان در رشته است. ویسکوزیته رشته ویسکوالاستیک نیز پارامتری بسیار مهم در تعیین رژیم نوسان رشته می باشد که افزایش آن سیستم را منظم تر می کند. در شبکه های ویسکوالاستیک کلوین، رشته در جرم های بالاتری وارد رژیم نوسانی نامنظم می شود.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#تقابل سازه-سیال #رشته الاستیک #شبکه بولتزمن #روش مرز غوطهور #شبکه جرم-فنر-دمپر
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)