بررسی تاثیرات سختی بستر الاستیک بر پاسخ زمانی ارتعاشات غیرخطی لوله حامل جریان سیال با استفاده از روش تبدیل دیفرانسیلی

در این پژوهش به بررسی اثر سختی بستر الاستیک بر پاسخ زمانی و فرکانس لوله حامل جریال سیال در حالت ارتعاشات غیرخطی پرداخته شده است. برای مدلسازی مسئله از تئوری تیر تیموشنکو استفاده شده است. با استفاده از میدان جابه جایی و تئوری کرنش های غیرخطی ون کارمن کرنش ها و تنش ها به دست آمدند. معادلات حرکت با استفاده از اصل همیلتون استخراج شدند و در نهایت معادلات استخراج شده با استفاده از روش های گالرکین و تبدیل دیفرانسیلی معادلات حاکم بر حرکت حل شدند. نتایج نشان می دهند که سختی خطی و غیرخطی بستر اثر قابل توجهی بر دامنه و فرکانس ارتعاشات دارند، به طوری که افزایش سختی در یک راستا موجب کاهش دامنه و افزایش فرکانس همان راستا شده، در حالی که تاثیر چندانی بر راستای عمود بر آن ندارد. همچنین مشاهده شد که با افزایش بیش از حد سختی، تغییرات پاسخ زمانی کمتر محسوس است زیرا ضرایب مرتبط با سختی به ناحیه اشباع نزدیک می شوند و این امر نشان می دهد که اثرگذاری سختی محدود بوده و از یک آستانه مشخص به بعد تغییرات قابل ملاحظه ای ایجاد نمی کند. بر این اساس می توان نتیجه گرفت که سختی بستر الاستیک می تواند به عنوان ابزاری کارآمد برای کنترل ارتعاشات و افزایش پایداری لوله های حامل جریان سیال به کار گرفته شود.

کلیدواژه ها:

ارتعاشات غیرخطی ، بستر الاستیک ، لوله حامل جریان سیال ، روش تبدیل دیفرانسیلی