تحلیل فرکانسی کابل خطی تحت نیروی آیرودینامیکی ناشی از تندباد اتفاقی
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
2 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
3 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
doi
10.22034/jmeut.2022.51180.3088چکیده
هدف از این مقاله، شبیه سازی ارتعاشات ناشی از نیروی آیرودینامیکی ناشی از وزش باد می باشد. اغتشاشاتی که در اثر عبور جریان هوا بر روی کابل ایجاد می شود، باعث رشد نوسانات کابل تا نوسانات حدی با دامنه مشخص می گردد. در این مقاله از مدل آشفتگی درایدن جهت مدل سازی نیروی آیرودینامیکی ناشی از وزش باد استفاده می شود. معادلات حرکت کابل متصل به میراگر الکترومغناطیس با استفاده از اصل همیلتون استخراج و سپس با اسفاده از روش گالرکین به مجموعه ای از معادلات دیفرانسیل معمولی خطی گسسته می شوند. در ادامه توابع تبدیل مود ارتعاشی اول کابل محاسبه و نمودار بود اندازه و فاز برای این توابع تبدیل با استفاده از نرم افزار MATLAB ترسیم می گردد. تاثیر پارامترهایی تندباد نظیر مقیاس طول تندباد، شدت تلاطم تندباد و سرعت باد بر پاسخ فرکانسی کابل مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که افزاش مقیاس طول تند باد و همچنین افزایش سرعت باد سبب کاهش فرکانس تشدید در سیستم می گردد.
