تحلیل ارتعاش آزاد غیرخطی قطاع دایره ای توخالی در تماس با سیال

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات

2 استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات

3 استاد، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی

4 استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات

doi
10.22044/jsfm.2021.2171
چکیده

در این پژوهش رفتار ارتعاش غیرخطی قطاع دایروی در تماس با سیال بررسی شده است.ابتدا جابه جایی ها در مختصات قطبی برحسب تئوری تغییر شکلبرشی مرتبه اول در نظر گرفته شده است.کرنش ها بر اساس روابط غیرخطی فون کارمن تعیین شده است.سپس با درنظرگرفتن انرژی های جنبشی و پتانسیلو استفاده از اصل همیلتون معادلات حاکم بر حرکت تعیین شده است.فشار دینامیکی وارد ازسیال بر قطاع با استفاده از حل معادله لاپلاس تابع پتانسیل سرعتسیال و برابری سرعت در سطح تماس سیال و قطاع بر حسب جابه جایی عمودی قطاع بدست آمده است. شکل مودهای فرضی براساس شکل مودهای ارتعاشخطی درنظر گرفته شده است.با استفاده از شکل مودهای فرضی وروش گالرکین معادلات حاکم به معادلات دیفرانسیل زمانی غیرخطی تبدیل شده است.معادلاتدیفرانسیلی غیر خطی براساس روش اختلالات حل شده و فرکانس طبیعی غیرخطی تعیین گردیده است.در انتها برای یک ورق قطاع نمونه نتایج عددی ارائهشده و اثر پارامترهایی چون نسبت ابعادی، زاویه قطاع،شرایط مرزی،چگالی سیال و ارتفاع سیال بررسی شده است . همچنین نتایج بدست آمده بدون درنظرگرفتن سیال با پژوهش های حاضر)روش DQM ( صحت سنجی شده است که همگرایی خوبی را نشان می دهد.