Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1397
9
1
gregorian
2018
12
1
18
9
online
1
fulltext
fa
تحلیل ارتعاشات لوله حامل سیال ویسکوز واقع بر بستر ویسکو- الاستیک با روش المان محدود طیفی بر پایه تبدیل موجک
Vibration analysis of a viscous fluid conveying pipe on visco-elastic foundation using wavelet- based spectral finite element method
مطالعه رفتار ارتعاشی و پایداری لولههای حامل سیال به دلیل کاربرد فراوان آنها در صنعت، حائز اهمیت میباشد. برای حل معادله حاکم بر رفتار ارتعاشی این لولهها که به صورت معادله دیفرانسیل پارهای شامل مشتقات ترکیبی نسبت به مکان و زمان است، از روشهای تقریبی و عددی متعددی استفاده شده است. از جمله این روشها میتوان به روش المان محدود کلاسیک و المان محدود طیفی اشاره کرد. در این مقاله بررسی رفتار ارتعاشی لوله حامل سیال ویسکوز واقع بر روی بستر ویسکو الاستیک با استفاده از روش المان محدود طیفی بر پایه تبدیل موجک داوبچیز انجام گرفته است. به این منظور پس از استخراج معادله حاکم بر ارتعاشات لوله حامل سیال، پاسخ ارتعاشی با استفاده از روش المان محدود طیفی بر پایه تبدیل موجک به دست آمده و تأثیر پارامترهای سیستم از جمله ثابت بستر الاستیک، چگالی سیال، نیروی محوری، و تأثیر تابع مقیاس انتخابی بر پاسخ، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از افزایش سرعت بحرانی به دلیل افزایش سفتی بستر الاستیک، کاهش نیروی محوری فشاری و کاهش چگالی سیال است. از بررسی روش حل، مشاهده میشود که در هر درجه از موجک داوبچیز، افزایش مقیاس باعث افزایش دقت حل میشود. همچنین در این مقاله برای نشان دادن مزایای روش المان محدود طیفی بر پایه تبدیل موجک، برای حالتی که حل تحلیلی مسأله وجود دارد پاسخ با استفاده از روش تحلیلی و روش المان محدود کلاسیک نیز استخراج و با نتایج حاصل از روش المان محدود طیفی بر پایه تبدیل موجک مقایسه شده‍اند.
Study of vibrational behavior and stability of fluid conveying pipes is important due to their large applications in industry. Several methods are used to solve the equation governing the vibration behavior of the fluid conveying pipes, e.g., the classical finite element method and the spectral finite element method. In the present study, the vibration behavior of the viscous fluid conveying pipe embedded in a visco-elastic foundation is investigated using the wavelet- based spectral finite element method. For this purpose, after deriving the equation governing the vibrations of the fluid conveying pipe, the vibration response is obtained using the mentioned method and the effects of the system parameters, such as the elastic foundation constant, fluid density, axial force, as well as the effect of the scale of the utilized scaling function on the system response, have been studied. The results indicate that by increasing the elastic foundation stiffness and/or, reducing the axial compressive force and the fluid density, the critical speed increases. Besides, the results show that increasing in scale of Daubchies scaling functions, increases the response accuracy. Also, to illustrate the advantages of the wavelet based spectral finite element method, for the case in which the analytical solution exists, the system time responses are compared with those obtained by the analytical method and the classical finite element method.
لوله حامل سیال,المان محدود,المان محدود طیفی بر پایه تبدیل موجک,موجکهای داوبچیز,
Fluid conveying pipe,Finite element method,Wavelet- based spectral finite element method,Daubchies wavelet,
81
90
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-18332-4&slc_lang=fa&sid=15
Mousa
Rezaee
موسی
رضائی
1003194753284600229972
1003194753284600229972
Yes
Professor - University of Tabriz
عضو هیات علمی/ دانشگاه تبریز
arezoo
esmaeili
آرزو
اسماعیلی
1003194753284600229973
1003194753284600229973
No
Department of mechanical engineering- university of tabriz
گروه مهندسی مکانیک- دانشکده فنی مهندسی مکانیک- دانشکاه تبریز