طراحی و ارزیابی عملکرد یک میراگر جرمی تنظیم شده نوین جهت کنترل ارتعاشات لوله های صنعتی به روش اجزای محدود

ارتعاشات کنترل نشده در سیستم های لوله کشی پالایشگاه ها و مجتمع های پتروشیمی یک چالش عملیاتی مهم است که منجر به شکست ناشی از خستگی و توقف های پرهزینه تولید می شود. هدف این پژوهش طراحی، بهینه سازی و ارزیابی عملکرد یک میراگر جرمی تنظیم شده (TMD) نوین با تمرکز ویژه بر قابلیت ساخت بالا، نصب آسان و ارائه یک راه حل عملی و اقتصادی برای صنعت است. روش تحقیق مبتنی بر طراحی مهندسی یک میراگر کاربردی با اجزای ساده و ارزیابی دقیق عملکرد آن به روش اجزای محدود (FEM) در نرم افزار ABAQUS است. در این مدل عددی سه بعدی، لوله با المان های پوسته ای و میراگر با المان های حجمی با در نظر گرفتن جزئیات کامل هندسی و رفتار ویسکوالاستیک مواد شبیه سازی شد. نتایج اصلی نشان داد که میراگر طراحی شده کارایی مناسب در مهار ارتعاشات بحرانی دارد. این سیستم توانست در فرکانس تشدید دامنه شتاب و دامنه جابه جایی را به ترتیب به میزان حدودا %۸۹ و ۸۳٪ کاهش دهد و پاسخ دینامیکی لوله را به سطوح ایمن بازگرداند. این تحقیق یک راهکار کنترل ارتعاش غیر فعال اقتصادی و با قابلیت ساخت بالا معرفی می کند که پتانسیل پیاده سازی گسترده در جهت افزایش ایمنی، پایایی و کاهش هزینه های نگهداری در زیرساخت های صنعتی را داراست.

کلیدواژه ها:

میراگر جرمی تنظیم شده (TMD) ، ارتعاش ، لوله ، روش اجزای محدود (FEM) ، کنترل ارتعاش غیر فعال