بررسی ارتعاش و پایداری میله متحرک غوطه ور در جریان های سیال متفاوت

کاربرد مواد ویسکوالاستیک در زمینه های مختلف مهندسی با توجه به خصوصیات مکانیکی و فیزیکی آنها روند رو به افزایش دارد. خصوصیات مواد ویسکوالاستیک در میراکنندگی و استهلاک انرژی سبب انجام مطالعات و کاربرد این مواد شده است. از کاربردهای مصالح میراکننده کنترل ارتعاش در تکیه گاه ها می باشد. استفاده از تکیه گاه ویسکوالاستیک از روش های کاهش نیروی ضربه های شدید در استهلاک انرژی ارتعاش سازه می باشد. از این رو ثبات و ارتعاش میله محوری موجب کاهش هزینه در بسیاری از فرآیندهای مهندسی مکانیک کاربرد دارد. در این پژوهش حاضر به بررسی ارتعاشات یک میله فولادی دوار و غوطه ور در سیال مختلف پرداخته شده است. در ابتدا مدل مورد نظر ابتدا مدل مورد نظر ساخت و شرایط مرزی و شرایط حل مسئله در نرم افزار اعمال گردید. با مقایسه جداول فرکانس پنج مدل اول غالب و اصلی میله مرتعش در سه حالت غوطه وری و عدم غوطه وری مورد بررسی قرار گرفته شد. براساس نتایج بدست آمده مشاهده می گردد که فرکانس به دست آمده در نمونه غوطه ور، دارای مقدار کمتری بوده و این امر به دلیل تاثیر و اتلاف انرژی ارتعاشی در اثر ویسکوزیته بیشتر آب و روغن نسبت به هوای اتمسفر می باشد. همچنین با مقایسه حالت غوطه وری در سیال روغن و سیال آب می توان مشاهده نمود که فرکانس های طبیعی افزایش پیدا کرده، چون با توجه به آنکه ویسکوزیته روغن بالاتر از سیال آب بوده و برای تغییر شکل های یکسان نیاز به تنش برشی بیشتری است. بنابراین میرایی مدل نیز افزایش داشته و همچنین فرکانس کاهش می یابد. اثر سرعت حرکت بر روی فرکانس طبیعی و پایداری میله هایی با حرکت دورانی غوطه ور در سیال ویسکوزیته انجام شده است.

کلیدواژه ها:

ویسکوالاستیک ، سیال ، فرکانس ، ویسکوزیته ، ارتعاش