معرفی روش مرز مغروق برای تحلیل مسائل برهم‌کنش سازه با سیال از نوع ارتعاش ناشی از گردابه

نویسندگان

1 دانشگاه پیام نور

2 دانشگاه صنعتی مالک اشتر

doi
چکیده

روش مرز مغروق یک روش نوین و کارآمد برای حل مسائل برهم‌کنش سازه - سیال[i] است. یکی از انواع مهم مسائل برهم‌کنش سازه - سیال مسئله ارتعاش ناشی از گردابه استوانه‌ها است. در این مطالعه می‌خواهیم روش مرز مغروق را معرفی کنیم. به این ترتیب که فلسفه، مزایا، محدودیت‌ها و کاربردهای آن ارائه می‌گردد. با توجه به کاربردهای فراوان این روش و برای جلوگیری از عدم تمرکز، کاربرد مسئله ارتعاش ناشی از گردابه به‌عنوان مرکز توجه و نمونه مطالعاتی استفاده شده است. سپس جزئیات روابط حاکم مرز مغروق و گسسته‌سازی‌های آنها تشریح می‌شود. الگوریتم مرز مغروق تکراری که برای مسئله ارتعاش ناشی از گردابه نیز استفاده شده به‌عنوان روش حل معادلات حاکم مطرح می‌شود. پیاده‌سازی و موارد مرتبط با الزامات کدنویسی توضیح داده می‌شوند. در نهایت مسئله ارتعاش ناشی از گردابه در استوانه با این روش حل می‌شود تا توانایی آن نشان داده شود. این پژوهش به‌گونه‎ای طراحی شده که مخاطب به یک جمع‎بندی از عملکرد این روش در مسائل برهم‌کنش سازه - سیال و به‌ویژه مسئله ارتعاش ناشی از گردابه می‌رسد. دیده می‌شود که زمان حل و متعاقبا قدرت محاسباتی مورد نیاز در حل مسئله به این روش بسیار کمتر از روش عادی است. روش مرز مغروق با توجه به مزایایی که دارد می‌تواند در آینده تبدیل به روش اصلی حل مسائل برهم‌کنش سازه - سیال شود. این مزایا به قدری هستند که پیاده‌سازی روش مرز مغروق را کاملا توجیه‌پذیر می‌کنند. [i]. Fluid-Structure Interaction (FSI)