تحلیل دینامیکی خطوط لوله غوطه ور در آب به روش عناصر محدو
چکیده
از مسائل عمده درسیستمهای انتقال آب وسایر سیالات ، عبور خط لوله از موان طبیعی گوناگون است . یکی ازاین مسائل، عبور خطوط لوله از محیط های دریایی میباشد، که با پیچیدگی های خاصی ازنظر رفتار سازه لوله و جریان سیال و نیروهای هیدرودینامیکی مواجه است . لذا مطالعات تجربی و تئوریک در بررسی مسائل مختلف مرتبط با خطوط لوله غوطه ور درآب همواره موردنظر محققین مختلف بوده است . کاره انجام شده دراین زمینه توسط محققین، اکثرا بصورت تحلیل استاتیکی سازه لوله ها بوده که تحت اثر بارهای هنگام نصب صورت پذیرفته است . با پیشرفتهای حاصله در دینامیک سیالات حل دقیق مسئله استوانه درجریان آزاد و تعیین توزیع فشار اطراف لوله مشخص گردید، بدین ترتیب تحلیل لوله هنگامی که جریان عمود بر محور لوله باشد، بطور کامل صورت گرفت . پس از آن تحقیقات روی استوانه ای که ازحرکت آ جلوگیری شده و تحت اثر امواج عبوری قرار دارد انجام شد و نیروهای ارتعاشی از دیدگاه تئوریک مشخص گردید . دراین تحقیق با استعانت از اساس تئوریک ارتعاشات لوله های غوطه ور درآب و با معین بودن عمق، فرضیات مهندسی برای سیال و سازه لوله، تئوری خطی امواج و حرکت موج در امتداد محور لوله، رابطه حاکمه بر لوله غوطه ور را بدست آورده و با ارائه روش حل عددی مناسب به تحلیل پرداخته ایم . در تحلیل لوله های غوطه ور براساس فیزیک مسئله متغیرهای زمان مکان و سرعت را پارامترهای اصلی درنظر گرفته، سپس اندازه رتبه ترم های مختلف رابطه حاکمه را بررسی نموده و از ترم هایی که ارزش رتبه ای آنها پائین بود، صرفنظر شد. درجهت تکمیل تحقیقات رابطه حاکمه براساس روش عناصر محدود حل شده و نتایج حا از آن درقالب برنامه کامپیوتری dasp برنامه ریزی و بر روی کامپیوترهای شخصی ای.بی.ام)personal computer ibmxt/at(اجرا و قابل استفاده گردیده است . در خاتمه با ارائه چند مثال، عملکرد لوله های غوطه ور در آب تحت اثر نیروهای داخلی، خارجی و هیدرودینامیکی، با برنامه کامپیوتری مورد تحلیل قرار گرفته است .