مطالعه پارامتریک دینامیکی لوله‌های چرخان مدرج محوری حامل سیال با درنظرگیری اثرات اندازه

باهدف بهبود عملکرد سیستم‌های بایژیروسکوپیک، ارتعاشات و پایداری یک نانولوله حامل سیال مدرج محوری تابعی چرخان تحت یک بارمحوری براساس تئوری گرادیان کرنش غیرمحلی، عددی و تحلیلی مطالعه شده است. همچنین، یک تحقیق پارامتریک مفصل به‌منظور توضیح اثر فاکتورهای کلیدی مختلف مانند نوع توزیع مواد و پارامترهای وابسته به‌اندازه بر مرزهای کمانش و فلاتر سیستم انجام‌شده است. ضمنا، یک مطالعه مقایسه‌ای برای ارزیابی تئوری‌های موجود در زمینه مدل‌سازی سیستم‌های نانوفلوییدیک انجام شده است. فرض شده است مشخصات مادی سیستم در راستای طولی بر طبق قانون توانی تغییر می‌کنند. برای فرموله کردن صحیح سیستم، شرط لغزش در نظر گرفته‌شده است. با استفاده از تبدیل لاپلاس و تکنیک گسسته سازی گالرکین، معادلات وابسته به‌اندازه حاکم بر سیستم حل‌شده‌اند. ضمناً، یک روش تحلیلی نیز برای شناسایی آستانه‌های ناپایداری سیستم به‌کاربرده شده است. پیکره بندی ارتعاشاتی، نمودارهای کمپبل و نقشه‌های پایداری سیستم آزموده شدند و برای اولین بار در این مقاله نشان داده‌شده است که با تنظیم صحیح درجه‌بندی محوری مواد می‌توان روند تکاملی دینامیکی سیستم را تغییر داد. همچنین، نتیجه شده است که برعکس پارامترهای غیرمحلی و گرادیان چگالی، با افزایش پارامترهای گرادیان کرنش و گرادیان مدول الاستیک می‌توان محدوده‌های پایداری را گسترش داد و اثرات ناپایدارکننده نیروی محوری فشاری را تقلیل داد.

Parametric dynamical investigation of axially graded spinning tubes conveying fluid by considering scale effects

In order to improve the performance of bigyroscopic systems, the vibrations and stability of an axially graded whirling nanotube containing fluid under an axial force have been studied numerically and analytically based on the nonlocal strain gradient theory. Also, a detailed parametric study has been performed to explain the effect of various key factors such as the type of material distribution and sizedependent parameters on the divergence and flatter of the system. Meanwhile, a comparative study has been performed to evaluate existing theories in the field of modeling of nanofluidic systems. It is assumed that the material characteristics of the system change according to the powerlaw along a longitudinal direction. To correct formulate the system, the slip condition is considered. Using the Laplace transform and the Galerkin discretization technique, the sizedependent governing equations of the system have been solved. In addition, an analytical method has been used to identify system instability thresholds. Vibrational configuration, Campbell diagrams, and system stability maps were tested, and for the first time in this paper, it is demonstrated that by adjusting correctly the axial graded of the material, the dynamic evolution process of the system can be changed. Also, it has been concluded that unlike nonlocal and density gradient parameters, by increasing the strain gradients and elastic modulus gradients, stability areas can be expanded and the destabilizing effects of compressive axial load can be reduced.