دفع ارتعاشات مسئله سیال- سازه با استفاده از تئوری کنترل مرزی

در این مقاله، به بررسی میرا نمودن ارتعاشات تیر تیموشنکو تحت بار سیال پرداخته شده است. در ابتدا، ارتعاشات آزاد این تیر بدون بار سیال و تحت بار سیال مورد بررسی قرار گرفته و در ادامه با استفاده از عملگرهای کنترلی، ارتعاشات تیر در حضور و یا عدم حضور سیال میرا گردیده‌است. اثبات پایدارسازی با استفاده از روش کنترل لیاپانف انجام پذیرفته و با استفاده از تابعک لیاپانف میرا شدن ارتعاشات تحت کنترلرهای مرزی برای هر دو حالت تحقیق شده‌است. در این تحقیق، معادلات مزدوج تیر تیموشنکو با سیال ارایه شده‌است و با استفاده از روش کنترل مرزی و تنها با استفاده از عملگر کنترلی در مرز تیر، ارتعاشات تیر و حرکت مزدوج سیال به طور همزمان پایدار شده‌اند. در ادامه جهت تصدیق نتایج تحلیلی، از نرم‌افزار آباکوس استفاده گردیده‌است. در مدلسازی عددی مشخص شد که در حضور سیال بدلیل ایجاد جرم افزوده به تیر، فرکانس ارتعاشات پایین‌تر بوده و دفع ارتعاشات دیرتر محقق خواهد شد.

Vibration Suppression of a Fluid-Structure via Boundary Control Method

In this article, the vibrations suppression of Timoshenko beam with or without fluid loading has been studied. Firstly, free vibrations of the beam without fluid loading and under fluid loading was studied and then by utilizing of control actuators, beam vibrations with or without fluid loading was dissipated. Stabilization proof has been accomplished by use of Lyapunov control concept and adopting Lyapunov functional, for both cases. In this research, the coupled governing equation of the beam and the fluid has been presented and by utilizing boundary control actuators and using boundary actuators just in the beam boundary, the beam vibrations and fluid motion was stabilized simultaneously. Afterwards, ABAQUS commercial software was used to verify the numerical results. It was been clear the beam vibrations in the presence of the fluid have the lower frequencies due to augmented mass of the fluid and therefore, the vibrations dissipation of the beam will be slower that the dry beam.