معین فرد, حمید, معتکف ایمانی, بهنام, داودی, مرتضی, رحیم زاده, امین (2015). ناپایداری دینامیکی در تیرهای با مقطع متغیر در اثر تحریک باد. , 15(3), 153-161.
حمید معین فرد; بهنام معتکف ایمانی; مرتضی داودی; امین رحیم زاده. "ناپایداری دینامیکی در تیرهای با مقطع متغیر در اثر تحریک باد". , 15, 3, 2015, 153-161.
معین فرد, حمید, معتکف ایمانی, بهنام, داودی, مرتضی, رحیم زاده, امین (2015). 'ناپایداری دینامیکی در تیرهای با مقطع متغیر در اثر تحریک باد', , 15(3), pp. 153-161.
معین فرد, حمید, معتکف ایمانی, بهنام, داودی, مرتضی, رحیم زاده, امین ناپایداری دینامیکی در تیرهای با مقطع متغیر در اثر تحریک باد. , 2015; 15(3): 153-161.

ناپایداری دینامیکی در تیرهای با مقطع متغیر در اثر تحریک باد

مهندسی مکانیک مدرس
Article 20, Volume 15, Issue 3, 1394, Pages 153-161    PDF (407.62 K)
Authors
حمید معین فرد* 1; بهنام معتکف ایمانی2; مرتضی داودی3; امین رحیم زاده4
1Vakil Abad BLVD Ferdowsi University of Mashhad
2استاد دانشگاه فردوسی
3دانشگاه فردوسی
4پژوهشکده هوا-خورشید دانشگاه فردوسی مشهد
Abstract
مدل‌سازی دینامیکی تیرها تحت تاثیر نیروهای آیرودینامیکی در بسیاری از شاخه‌های مهندسی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله روش جدیدی برای مدل‌سازی حوزه‌ی زمان تیرهای یکسرگیردار با خواص هندسی و فیزیکی متغیر در طول تیر، تحت تحریک جریان باد ارائه می‌شود. در ابتدا با استفاده از اصل همیلتون و با فرض تئوری اویلر-برنولی معادله دیفرانسیل با مشتق جزئی حرکت تیرِ با مقطع متغیر استخراج می‌گردد. در ادامه از یک روش عددی تفاضل محدود برای تعیین فرکانس‌های طبیعی و شکل مود‌های تیر با مقطع متغیر استفاده شده است. در قدم بعدی با استفاده از روش گلرکین و بر پایه شکل مودهای استخراج شده در مرحله قبل، معادله دیفرانسیل با مشتقات جزئی حرکت تیر، تبدیل به معادله دیفرانسیلی معمولی با ترم‌های غیر خطی تحریک می‌گردد. نیروهای آیرودینامیکی با استفاده از نرم افزار کد باز XFOIL مدل‌سازی شده‌اند. تیر مورد بررسی دارای مشخصات منطبق بر پره توربین بادی 100 کیلوواتی است که هم اکنون در پژوهشکده هواخورشید دانشگاه فردوسی مشهد در مرحله ساخت و راه‌اندازی است. نتایج شبیه‌سازی مشخص می‌نماید که در نظر گرفتن یک شکل مود در روش گلرکین برای تخمین پاسخ دینامیکی تیر، جوابهای قابل قبولی خواهد داشت. همچنین مشاهده شد که سرعت ناپایداری با میرایی مودال تیر نسبت مستقیم دارد و به گونه‌ای است که سرعت ناپایداری در تیرهای با میرایی بالاتر، بیشتر از سرعت ناپایداری در تیرهای با میرایی پایین‌تر است. نتایج حاصل از این مطالعه می‌توانند به خوبی در طراحی بهینه تیرهای با خواص هندسی و فیزیکی متغیر مورد استفاده قرار بگیرند.
Keywords
تیر مقطع متغیر; شبیه سازی حوزه زمان; سرعت ناپایداری; تحریک باد
Statistics
Article View: 388
PDF Download: 472
Statistics
Number of Journals45
Number of Issues2,174
Number of Articles24,684
Article View25,071,315
PDF Download17,773,615