بررسي ارتعاشات لوله‌هاي حاوي سيال از جنس مواد كامپوزيتي متخلخل

-‎-

68-70 صص.

: vibrations , composites, , porous materials , , porous composite

پيام نور شيراز

مواد كامپوزيتي به دليل خصوصيت منحصر به فردشان ﮐﺎرﺑﺮدﻫﺎي ﮔﺴﺘﺮده‌اي درﺻﻨﺎﯾﻊ مختلف دارﻧﺪ. در اﯾﻦ تحقيق رﻓﺘﺎر ارﺗﻌﺎﺷﯽ لوله‌ﻫـﺎي ﮐـﺎﻣﭙﻮزﯾﺘﯽ متخلخل، ساخته‌ شده از مواد هدفمند (FGM) با حامل ﺳﯿﺎل ﺑﺮرﺳﯽ ﺷﺪه‌است. فرض بر اين است كه خواص مواد در طول ضخامت بر اساس يك قانون نمايي تغيير مي‌كند. از داخل لوله جريان سيال تراكم ناپذير غير لزج با سرعت ثابت در حال عبور است، شرايط مرزي در دو انتهاي پوسته، به صورت تكيه گاه‌هاي ساده در نظر گرفته شده‌است. هدف اين است كه با بررسي ارتعاش مجموعه سيال وپوسته، فركانس‌هاي طبيعي سازه به كمك تئوري الاستيسيته سه بعدي بدست آمده و نتايج با استفاده ازكدنويسي در نرم افزارمتلب ارائه گردد. روش مدل‌سازي تحليلي بدين صورت است كه پوسته به تعداد زيادي زير لايه تقسيم مي‌شود تا تقريبات رياضي در زير لايه‌هاي پوسته كم‌اثر واقع شود. سپس معادلات در هرزير لايه فرضي نوشته و در كنار آن معادلات سيال نيز حل مي‌شود، كه خروجي آن فشار سيال است و به عنوان يك شرط مرزي وارد معادلات پوسته مي‌گردد. بعد از آن با حل معادلات در هر يك از لايه‌هاي فرضي و با درنظر گرفتن شرط پيوستگي هر دو لايه مجاور و شرط مرزي سطح داخلي و بيروني پوسته معادلاتي بدست مي‌آيد. اين معادلات به دستگاه جبري معادلات همگن تبديل و به صورت ماتريسي نوشته مي‌شود. سپس، دترمينان ماتريس ضرايب برابر صفر قرار داده مي‌شود و فركانس طبيعي سازه بدست مي‌آيد. نتايج تحقيق نشان مي‌دهد كه با افزايش طول، كاهش ضخامت و افزايش ضريب تخلخل ماده هدفمند، مقدار فركانس طبيعي لوله كامپوزيتي حامل سيال كاهش مي‌يابد. مزيت اين تحقيق استفاده از تئوري الاستيسيته و حصول دقت بالا براي محاسبۀ فركانس‌هاي طبيعي پوسته با ضخامت‌هاي مختلف و همچنين قابليت كدهاي نوشته شده براي حل طيف وسيعي از مسائل است.

1404/07/14

منصوره غيثي

78786