تحلیل سرعت بحرانی لوله حاوی سیال با شرایط مرزی غیرکلاسیک

محورهای موضوعی : تحلیل دینامیکی

شاهرخ شمس ¹ (دانشگاه تهران)
سجاد جنگروی ² (دانشگاه تهران)

تاریخ دریافت : 1398/05/12 تاریخ پذیرش : 1398/09/15 تاریخ انتشار : 1398/09/25

کلید واژه: وله حاوی سیال, سرعت بحرانی, شرایط مرزی غیر کلاسیک,

چکیده مقاله :

محاسبه سرعت بحرانی لوله حاوی سیال از مسائل مهم در مهندسی است. بدین منظور، سرعت بحرانی لوله حاوی سیال با شرایط مرزی غیرکلاسیک در مقاله حاضر محاسبه گردیده است. معادلات حرکت سازه بر اساس مدل تیر اویلر- برنولی پایه گذاری شده است. شرایط مرزی غیرکلاسیک شامل فنرخطی ، فنرپیچشی ، جرم متمرکز و میراکننده ها هستند. برای محاسبه سرعت بحرانی، معادله فرکانسی با توجه به شرایط مرزی با روش عددی حل میگردد. زمانی که قسمت حقیقی معادله فرکانسی به صفر برسد، سرعت بحرانی در لوله ظاهر و سیستم ناپایدار می شود. تاثیر پارامترهای مختلف شامل سختی فنر و جرم متمرکز بر سرعت بحرانی بررسی و نمودار های مقایسه ای از سختی های متفاوت فنر و جرم متمرکز ترسیم شده است. نتایج نشان میدهد که سرعت بحرانی در حالت دو سر فنر خطی بیشتر از شرط مرزی فنرپیچشی- فنرخطی و جرم متمرکز-فنرپیچشی است و همچنین کاهش قابل توجه فرکانس در حالت غیرکلاسیک نسبت به کلاسیک هستند.

چکیده انگلیسی:

calculating the critical velocity of fluid-containing pipes is an important issue in engineering. For this purpose, the critical velocity of fluid-containing pipes with Non-classical boundary conditions is investigated. The equation of motion is based on the Euler-Bernoulli beam model. Non-classical boundary conditions include conditions such as Translational springs, torsional springs, concentrated mass and dampers. In order to calculate the critical velocity the frequency equation is solved numerically. when real part of frequency equation reaches zero, the critical velocity in the pipe appears and the system becomes unstable.influence of various parameters including spring hardness and concentrated mass on critical velocity is investigated and comparative diagrams of different spring hardnesses and concentrated mass are drawn. The results show that the critical velocity in the Translational double-ended state is higher than the torsional spring-concentrated mass and torsional springconcentrated mass boundary condition . The results also indicate a significant decrease in the frequency in the non-classical boundary condition compare to classical boundary condition.