بررسی آماری نامعینی اتفاقی در لوله‌‌های حامل جریان چندفازی براساس مدل دینامیکی غیرخطی

تحقیقات زیادی در زمینه‌ی بررسی رفتار ارتعاشی لوله‌های حامل جریان چندفازی موجود است. با وجود تحقیقات فراوان، بررسی آماری دقیق و جامعی روی پاسخ دینامیکی سیستم مذکور انجام نشده است؛ بنابراین در این مقاله، ابتدا با استفاده از اصل همیلتون معادله‌ی غیرخطی حاکم بر ارتعاشات عرضی لوله‌ حامل سیال استخراج شده است. غیرخطینگی در سیستم ناشی از درنظر گرفتن جابه‌جایی بزرگ است. اندرکنش بین لوله و سیال در جریان چندفازی و نامعینی‌های منتج به‌صورت تحریک خارجی تصادفی با تابع توزیع نرمال درنظر گرفته شده است. پس از استخراج معادله‌ی حاکم و گسسته‌سازی آن به روش گالرکین، معادلات زمانی به روش عددی حل شده است. با استفاده از شبیه‌سازی مونت‌کارلو، پارامترهای آماری پاسخ دینامیکی سیستم استخراج شده است. با مطالعه‌ میانگین خیز یک نقطه از لوله و همچنین درنظر گرفتن حدود بالا و پایین متناظر، (بازه‌ قابلیت اطمینان) نتایج جامعی از تاثیرات نامعینی‌های بیان ‌شده مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج بررسی نشان می‌دهد که با افزایش سرعت سیال تاثیرات نامعینی در سیستم افزایش پیدا می‌کند، همچنین درنظر گرفتن غیرخطینگی در سیستم سبب افزایش احتمال تخطی از حد حالت مشخص می‌گردد.