تحلیل و بهینه‌سازی هندسی تیرهای ارتعاش‌پذیر تحت اثر جریان سیال به منظور بیشینه‌سازی برداشت انرژی

نویسندگان

1 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 کارشناسی ارشد، گروه تبدیل انرژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

3 کارشناسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

4 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

5 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

doi
10.22034/jmeut.2026.66938.3551
چکیده

امروزه برداشت انرژی از ارتعاشات ناشی از سیال یکی از مباحث مهم در مهندسی مکانیک است. با توجه به اینکه با افزایش ارتعاشات تیر، مقدار برداشت انرژی افزایش می‌یابد، لذا هدف اصلی در این مقاله بررسی و به دست آوردن ابعاد تیر به گونه‌ای است که انتهای تیر بیشترین جابجایی را داشته باشد. همچنین باید در نظر داشت این جابجایی نباید به اندازه‌ای باشد که باعث شکستن تیر شود. بدین منظور، تیر باید در ناحیه تشدید نوسان کند ولی تعدادی از مقادیر به دست آمده برای ابعاد تیر در محدوده مناسب طراحی نیستند؛ پس حذف می شوند. لازم به توضیح است که برای دستیابی به ابعاد بهینه ابتدا الگوریتمی با استفاده از نرم افزار MATLAB نوشته شده است و سپس با کوپل نرم افزار مذکور با نرم افزار COMSOL، این ابعاد استخراج گردیده است. الگوریتم مذکور محاسبات را برای سطح مقطع‌های مستطیلی و بیضوی انجام داده است. نهایتا نتیجه این مطالعه به دست آوردن محدوده مناسب ابعاد تیر هم از لحاظ افزایش ارتعاش و هم از لحاظ جلوگیری از شکستن تیر می‌باشد که به صورت نمودارهایی ارائه گردیده است.