شبیه سازی عددی ارتعاشات پوسته استوانه ای فلزی در حالت مغروق و نیمه مغروق در آب

در این مقاله، تغییرات فرکانس های ارتعاشاتی پوسته استوانه ای فلزی در تماس با آب شبیه سازی عددی با نرم افزار المان محدود، بررسی شده است. پوسته های استوانه ای به دلیل نوع هندسه ویژه آن، دارای کاربردهای فراوانی در صنعت است. شرط مرزی به صورت آزاد-آزاد بوده و چهار نوع حالت تماس با آب نیز که دو مورد بهصورت غوطه وری افقی و دو مورد به صورت غوطه وری عمودی بودند، برای شبیه سازی عددی در نظر گرفته شده است. اثرات عمق غوطه وری، تفاوت تماس سطح درونی و بیرونی پوسته با آب، هندسه سطح خیس شده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کاهش فرکانس های طبیعی پوسته استوانه ای یکنواخت نیست. در آغاز غوطه وری و پایان آن (غوطهوری کامل) کاهش فرکانسی ناگهانی است. کاهش فرکانس های طبیعی در دو حالت تماس سطح داخلی پوسته ی استوانه ای و تماس سطح خارجی آن با آب، برابر است. در مساحت مرطوب برابر، کاهش فرکانسی در حالت افقی بیشتر از حالت عمودی است.

numerical simulation of metallic cylindrical shell vibrations in submerged and partially submerged state in water

in this paper, variations in the vibrational frequencies of metallic cylindrical shells in contact with water were investigated by numerical simulation with finite element software. cylindrical shells have a lot of applications in the industry due to its special geometry. the research has been conducted in numerical simulation methods. the boundary condition is free-free and four types of water contact modes, two of which were submerged horizontally and two submerged vertically, were considered for numerical simulations. effects of immersion depth, the difference between the contact the shell's inner and outer surface with water, wet surface geometry were evaluated. the results show that reduction of the natural frequencies of the cylindrical shell is not uniform. at the beginning of immersion and its end (full immersion), the natural frequencies is suddenly reduced. the reduction of natural frequencies in two modes of contact between the inner surface of the cylindrical shell and its outer surface contact with water is equal. equal wet area of shell lead to more decrease of natural frequency in horizontal position than vertical one.