شبیه سازی عددی کوبشسازه به سیال با در نظر گرفتن تئوری هیدروالاستیسیته

در این مقاله، پدیده کوبش سازه به سیال بهصورت سه بعدی بهروش شبیه سازی عددی مطالعه شده است. در این خصوص با ارائه تحلیل همزمان سیال و سازه، تاثیر متقابل ارتعاش سازه و توزیع فشار سیال بررسی شده و نتیجه به دست آمده با حالتی که آنالیز سازه و سیال به صورت جداگانه صورت گیرد مقایسه شده است. تحلیل همزمان سیال و سازه با استفاده از دو نرم افزار انسیس 1 و سی.اف.ایکس 2 صورت گرفته است. یکی از فرض های اساسی به کار گرفته شده ثابت ماندن سرعت سقوط سازه به درون آب است که با توجه به جرم زیاد و بازه زمانی کوچک فرضی قابل قبول است. در نظر گرفتن سازه به صورت کاملا الاستیک فرضاساسی دیگر است. در این مقاله ابتدا برخورد سازه صلب به سیال بررسی شده و چگونگی توزیع فشار روی سازه مطالعه شده است. نتایج مطالعه حاضر برای سازه گوه ای شکل صلب با حل تحلیلی ژائو- فالتینسن 3 و حل عددی آکوئلت 4 مقایسه شده است. سپس برخورد سازه انعطاف پذیر به سیال مورد بررسی قرار گرفته است.جهت تحلیل سیال روش حجم محدود 5 و جهت مدل کردن سطح آزاد سیال روش حجم سیال 6 بهکار گرفته شده است. همچنین محاسبات تنش و کرنش در سازه به روش اجزاء محدود 7 محاسبه شده است. در نهایت نشان داده شده است که صرف نظر کردن از انعطاف پذیری سازه به طراحی محافظه کارانه سازه منجر می شود

کلیدواژه ها:

برخورد سازه به سیال ، توزیع فشار ، بره مکنش سیال-سازه ، انعطافپذیری سازه