شبیه‌سازی و کاهش ارتعاش دک‌های ساندویچی با میراگرهای دانه‌ای در شناورها با استفاده از روش جریان دو فازگاز-جامد

نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر- مجتمع دانشگاهی مکانیک

2 استادیار، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

3 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و سیستمهای انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

4 کارشناسی ارشد، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

در این تحقیق، کارایی میراگرهای دانه ای، در بهبود عملکرد ارتعاشی سازه کامپوزیتی نشیمن موتور در یک شناور،
بررسی شده است. با توجه به زمان بر بودن فرآیند محاسباتی تحلیل دینامیکی این میراگرها با استفاده از روندهایی مانند المان
های گسسته، یک فرآیند جایگزین بهینه مبتنی بر تئوری چند فازی جریان توسعه داده شده است. در گام اول، مشخصات یک
واحد از این نوع میراگرها استخراج و معادلات آن به منظور تخمین ضریب میرایی معادل توسعه یافته است. به این منظور،
تئوری چند فازی جریان استفاده می شود که در آن، تئوری جنبشی جریان متراکم سیالات و تئوری مور-کولمب جهت مدل
سازی برخورد و اصطکاک بین ذرات درون سلول بهکار می رود. با توجه به وابستگی غیرخطی ضرایب میرایی معادل، به دامنه
سرعت، یک کد پایتون به صورت حلقه همگرا کننده در محیط نرم افزار آباکوس جهت پیاده سازی فرآیند تخمین میرایی
معادل خطی آن واحد، نوشته شده است. در بخش نتایج پس از انجام صحت سنجی و اثبات دقت و سرعت محاسبات، نشان
داده شد دامنه شتاب ارتعاشی در این مدل، کاهش قابل توجهی داشته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Yao, G., Yap, F., Chen, G., Li, W., and Yeo, S., "MR
damper and its application for semi-active control
of vehicle suspension system", Mechatronics,Vol.
12, No. 7, pp. 963-973, (2002).
[2] M., Farahani, "Simulation based optimization of
granular damping devices", Master of science
thesis, Friedrich Alexander Universität Erlangen-
Nürnberg, (2015).
[3] Gharib, M., and Hurmuzlu, Y., "A new contact force
model for low coefficient of restitution impact",
Journal of Applied Mechanics, Vol. 79, No. 6, pp.
064506, (2012).
[4] Gharib, M., Karkoub, M., BinYousaf, M., and
AlGammal, M., "Shock vibration control using a
novel impact damper", in 22nd Int. Congress on
Sound and Vibration, (2015).
[5] Gharib, M. and Karkoub, M., "An Experimental
Study of Bi-Directional Structure Vibration
Suppression Using LPC Impact Dampers, in
ASME 2016 Dynamic Systems and Control
Conference, (2016): American Society of
Mechanical Engineers", pp. V002T22A003-
V002T22A003.
[6] Gharib, M. and Karkoub, M., "Experimental
investigation of linear particle chain impact
dampers in free-vibration suppression", Journal
of Structural Engineering, Vol. 143, No. 2, pp.
04016160, (2016).
[7] Gharib, M., Karkoub, M., and Ghamary, M.,
"Numerical investigation of Linear Particle Chain
impact dampers with friction", Case Studies in
Mechanical Systems and Signal Processing, Vol.
3, pp. 34-40, (2016).
[8] Gharib, M., Karkoub, M., Yousaf, M. T. B., and
AlGammal, M.,"An experimental study of a novel
impact damper in free vibration of structures, in
ASME 2014 Dynamic Systems and Control
Conference, (2014): American Society of
Mechanical Engineers", pp. V001T01A002-
V001T01A002.
[9] Wang, D. and Wu, C., "Vibration response prediction
of plate with particle dampers using cosimulation
method", Shock and Vibration, Vol. 2015, (2015).
[10] Salueña, C., Pöschel, T., and Esipov, S. E.,
"Dissipative properties of vibrated granular
materials", Physical Review E, Vol. 59, No. 4, pp.
4422, (1999).
[11] Wu, C., Liao, W., and Wang, M. Y., "Modeling of
granular particle damping using multiphase flow
theory of gas-particle", Journal of vibration and
acoustics, Vol. 126, No. 2, pp. 196-201, (2004).
[12] Bannerman, M. N., Kollmer, J. E., Sack, A.,
Heckel, M., Mueller, P., and Pöschel, Movers, T.,
and shakers: Granular damping in microgravity",
Physical Review E, Vol. 84, No. 1, pp. 011301,
(2011).
[13] Sack, A., Heckel, M., Kollmer, J. E., Zimber, F.,
and Pöschel, T., "Energy dissipation in driven
granular matter in the absence of gravity",
Physical review letters, Vol. 111, No. 1, pp.
018001, (2013).
[14] Wang, D., Wu, C., Yang, R., and Lei, X., "Forced
Vibration of the Particle-Damping Beam beased
on Multiphase Flow Theoty of Gas- Particle", in
21 Th International Congress on Sound &
Vibration, Beijing, China, (2014).
[15] Wu, C., Wang, D., Yang, R., and Lei, X., "Acoustic
radiation response prediction of thin-walled box
with particle dampers using multiphase flow
theory of gas-particle", in INTER-NOISE and
NOISE-CON Congress and Conference
Proceedings, (2014), Vol. 249, No. 8: Institute of
Noise Control Engineering, pp. 617-624.
[16] Pourtavakoli, H., Parteli, E. J., and Pöschel, T.,
"Granular dampers: does particle shape matter?",
New Journal of Physics, Vol. 18, No. 7, pp.
073049, (2016).
[17] Kia, S. A. and Aminian, J., "Hydrodynamic
modeling strategy for dense to dilute gas–solid
fluidized beds", Particuology, Vol. 31, pp. 105-
116, (2017).