عنوان

بهینه سازی لوله‌های پلیمری هدفمند تقویت شده با نانولوله‌های کربنی حاوی جریان سیال نیوتنی بر اساس تنش‌های حرارتی و مکانیکی در محدوده پایداری دینامیکی

شماره

‭۱۸۰۴۹پ‬

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

بهینه سازی لوله‌های پلیمری هدفمند تقویت شده با نانولوله‌های کربنی حاوی جریان سیال نیوتنی بر اساس تنش‌های حرارتی و مکانیکی در محدوده پایداری دینامیکی

نام نخستين پديدآور

/مرتضی رامین نیا

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: مهندسی مکانیک

تاریخ نشرو بخش و غیره

، ‮‭۱۳۹۶‬

نام توليد کننده

، افشاری

متن يادداشت

چاپی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری

نظم درجات

مکانیک-طراحی کاربردی

زمان اعطا مدرک

‮‭۱۳۹۶/۰۶/۲۹‬

کسي که مدرک را اعطا کرده

تبریز

متن يادداشت

با توجه به اهمیت و کاربردهای فراوان لوله های پلیمری حاوی جریان سیال با فشار و دماهای مختلف در صنایع از جمله نفت،گاز و پترشیمی، مطالعه دقیق و ارائه راهکارهای علمی جهت بهبود رفتار مکانیکی و طراحی بهینه این سازه ها ضروری می باشد .در این تحقیق، تحلیل دینامیکی و ارتعاشات و بهینه سازی در لوله‌صهای پلیمری حاوی جریان سیال گرم تحت بار متحرک تحلیل می-گردد .بدین منظور لوله با مدل پوسته استوانه‌صای مدلسازی شده و خواص آن به صورت تابعی از دما در نظر گرفته می‌صشود .همچنین جهت بهبود استحکام سازه، لوله با نانو لوله‌صهای کربنی تک جداره به صورت مدرج تابعی با الگوهای توزیع متفاوت در راستای ضخامت لوله، تقویت شده و خواص معادل آن با استفاده از قانون اختلاط محاسبه می‌صشود .برای بدست آوردن معادلات حاکم بر سیستم، از تئوری‌ص‍ برشی مرتبه بالای ردی به کمک روش انرژی و اصل همیلتون استفاده شده است .با بکارگیری روش عددی تفاضلات مربعی‮‭(DQM)‬ ، روش انتگرال مربعی، روش نیومارک و کد نویسی در نرم افزار متلب، به حل معادلات حاکمه تحت شرایط مرزی مختلف با بارگذاری عرضی متحرک نقطه‌صای پرداخته شده است .ابتدا اثر پارامترهای مختلف از جمله درصد حجمی نانولوله‌صهای کربنی تک جداره، نوع الگوی توزیع نانو لوله، پارامترهای هندسی، سرعت سیال عبوری، سرعت و شتاب بار متحرک،شرایط مرزی و درجه حرارت روی رفتار دینامیکی سازه‌ص‍ بررسی می‌صگردد .با استفاده از روش جستجوی هارمونی و کد نویسی در نرم افزار متلب، به بهینه سازی سازه با هدف رسیدن به سازه‌صای با شرایط هندسی و تنشی مطلوب پرداخته شده است .نتایج حاکی از آن است که با افزایش سرعت سیال، ناپایداری‌صهای دیورژانس و فلاتر در سازه مشاهده می‌صشود .فرکانس و سرعت بحرانی سیال برای توزیع نانو لوله‌صها به صورت ‮‭FGX‬ دارای بیشترین مقدار بوده و خیز دینامیکی کمینه می‌صباشد .با افزایش درصد کسر حجمی نانولوله‌صها، فرکانس و سرعت سیال بحرانی افزایش و خیز دینامیکی کاهش می‌صیابد .همچنین با افزایش سرعت و شتاب بار متحرک به همراه سرعت سیال، هزینه‌صهای اقتصادی، شعاع بهینه لوله افزایش و ضریب اطمینان سازه کاهش می یابد

متن يادداشت

With respect to the importance and application of polymeric pipes conveying fluid with different pressure and temperature in oil, gas and petrochemical industries, the study and improving the quality of these structures for optimum design is essential. In this project, the dynamic response, vibration and optimization polymeric pipes conveying hot fluid under moving load are investigated. For this purpose, the pipe is simulated with cylindrical shell model with temperature-dependent properties. In order to improve the stiffness of structure, the pipe is reinforced by functionally graded carbon nanotubes with different distributions in thickness direction where the effective material properties are calculated by Mixture rule. For deriving the motion equations, the Reddy higher-order shear deformation shell theory with the help of energy method and Hamilton's principle is used. Using differential Quadrature (DQ) method, Integral Quadrature (IQ), Newmark time integration scheme and Matlab software, the motion equations with different boundary conditions and transverse moving load are solved. The effects of different parameters such as CNT volume percent and its distribution type, geometrical parameters, velocity of fluid, velocity and acceleration of moving load, boundary conditions and temperature are studied on the dynamic behaviour of the system. Using harmony search and Matlab software, the optimization analysis is studied for achieving a strcute with optimum geometrical parameters and favorite stress. Results indicate that increasing fluid velocity, the divergence and flutter instabilities will be happened in the pipe. The frequency and critical fluid velocity for FGX distribution of CNTs have the maximum values and the dynamic deflection is minimum. With increasing the CNTs volume percent, the frequency and critical fluid velocity are increased and the dynamic deflection is decreased. In addition, with enhancing the velocity and acceleration of moving load and fluid velocity, the economic costs and optimum radius of pipe increase and the safty factor decreases

مستند نام اشخاص تاييد نشده

رامین نیا، مرتضی

مستند نام اشخاص تاييد نشده

وکیلی تهامی، فرید، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

بیگلری، حسن، استاد مشاور

يادداشت عمومي

سیاه و سفید

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی