شناسایی عیوب لولههای حامل سیال با استفاده از روش ردگیری اندرکنش دینامیکی بار متحرک خارجی
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده مکانیک، دانشگاه تبریز
2 دانشجوی دکتری مهندسی سازههای هیدرولیکی، دانشکده عمران، دانشگاه تبریز
3 استاد، دانشکده عمران، دانشگاه تبریز
4 استادیار، دانشکده عمران، دانشگاه تبریز
doi
چکیده
لولههای حامل سیال در زمینههای مختلف از جمله صنایع پتروشیمی، نفت، گاز، خطوط انتقال در سازههای هیدرولیکی به کار گرفته میشود. در آسیبهای ناشی از ارتعاش مخرب لولههایی که اجزای یک نیروگاه یا دیگر تأسیسات صنعتی را به یکدیگر مرتبط مینمایند، یکی از دلایل اصلی در از بین رفتن زمان تولید، خرابی و درنهایت آتشسوزی در تأسیسات صنعتی به شمار میرود. بنابراین حصول به روشی بهعنوان شناسایی خرابی در لولههای حامل سیال از ضرورت ویژهای برخوردار است. هدف از انجام این پژوهش، ابتدا بررسی اثر جریان داخلی سیال بر مشخصههای ارتعاشی یک لوله در قالب روشهای تئوری میباشد. سپس بهمنظور تحلیل ارتعاش اجباری لوله حامل سیال، اثر عبور بار متحرک خارجی مدنظر قرار میگیرد و در ادامه روشی برای شناسایی خرابی در لولهها مبتنی بر روش الگوریتم فازی-ژنتیک پیشنهاد میگردد. در ابتدا، دستگاه معادلات دینامیکی سیستم یک لوله حامل سیال، همراه با بار متحرک خارجی که شامل برهمکنش سهگانه میان لوله و سیال و بار متحرک مدلسازی میشود و سپس بعد از حل معادله ارتعاشی سیستم، تاریخچه زمانی شتاب از نقطه میانی لوله برداشت میشود. سیگنالهای به دست آمده شتاب، با استفاده از روش تبدیل فوریه از قلمرو زمان به قلمرو فرکانس انتقال داده میشوند که این فرکانسها بهعنوان ویژگی برای روشی جدید بر مبنای الگوریتمی فازی-ژنتیک برای یافتن آسیب در لوله دو سر مفصل مورد استفاده قرار میگیرد. روش معرفیشده قادر به شناسایی محل و میزان آسیب در لوله میباشد. این الگوریتم برای پیدا کردن مکان آسیب در طول لوله طراحی شده که قادر به یافتن مکان آسیب از روی الگوی تغییرات فرکانسی لوله بین حالت سالم و معیوب لوله است و برای پیدا کردن مقدار آسیب نیز از تغییرات کمی فرکانس بهره گرفته شده است.
