مطالعه عددی رفتار دینامیکی استوانه های در معرض جریان با تکیه گاه غیرخطی

ارتعاشات ناشی از گردابه ممکن است موجب بروز رفتار آشوبناک در سازه های فراساحلی شود. رفتار آشوبناک با ایجاد خستگی عمر این سازه ها را کاهش می دهد. در این پژوهش با فرض یک تکیه گاه غیرخطی، رفتار دینامیکی این سازه ها مورد بررسی قرار گرفته است.  با استفاده از انواع مختلف فنرها میزان غیرخطی بودن تکیه گاه تغییر داده شده است.  با حل هم زمان معادلات دوبعدی میانگین رینولدز ناویر-استوکس و معادله حرکت استوانه، سیگنال جابه جایی استوانه و نیروی برآیی به دست آمده است. سپس آزمون های تشخیص آشوب بر روی سیگنال ها اعمال گردیده است. نتایج نشان می دهد که رفتار سیستم از دو شاخه تشکیل می شود. دامنه شاخه دوم چند برابر دامنه شاخه اول است. در نقطه آغاز شاخه دوم رفتار استوانه و نیروی برآیی آشوبناک است. هرچه میزان غیرخطی بودن تکیه گاه افزایش یابد طول شاخه دوم کاهش پیدا می کند اما درجه رفتار آشوبناک استوانه و نیروی برآیی افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

Chaos ، Nonlinear Dynamics ، Vortex-Induced Vibration ، آشوب ، دینامیک غیرخطی ، ارتعاش ناشی از گردابه