مهندس روح اله زنگانه دانشجوی دوره دکتری این دانشکده گرایش مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، 27 خرداد‌ماه سال 99 از رساله خود تحت عنوان «تحلیل پاسخ جریان گذرا با در نظر گرفتن اندرکنش سیال-سازه جهت شناسایی ضعف در سازه سیستم لوله» در محل سالن کنفرانس دکتر عباس‌نیا با راهنمایی دکتر ابراهیم جباری و دکتر علیرضا کرامت دفاع نمود.
چکیده این رساله به شرح زیر میباشد:
مکانیزم‌‌های اندرکنش سیال-سازه در سیستم خط لوله، مانند کوپله پواسن و اتصال در هنگام پدیده ضربه قوچ، منجر به ایجاد پرش‌‌هایی در هد فشار جریان گذرا می‌‌شود. این اثرات در فرایند ضعف‌‌یابی با استفاده از تحلیل پاسخ جریان گذرا می‌‌تواند بسیار مهم باشد. هدف از این تحقیق شناسایی ضعف‌‌های سازه‌‌ای لوله با استفاده از تحلیل پاسخ جریان گذرا، با در نظر گرفتن اثرات اندرکنشی سیال-سازه میباشد.
در این رساله، مدل جریان گذرا در سیستم مخزن-لوله-شیر به‌منظور مدل‌سازی اثرات هم‌زمان اندرکنش سیال-سازه و ضعف‌‌های سازه‌‌ای توسعه داده می‌‌شود. در این مدل معادلات هیدرولیکی با استفاده از روش خطوط مشخصه و معادله‌‌ی سازه‌‌ای به همراه شرایط مرزی پیشنهاد شده در خصوص تکیه‌‌گاه‌‌های لوله، با استفاده از روش اجزای محدود و در حوزه زمان حل می‌‌شوند. همچنین به‌منظور بررسی اهمیت اثرات اندرکنش سیال-سازه در یک خط لوله و لزوم مدل‌سازی آن در فرایند ضعف‌‌یابی، روابط تحلیلی مقدار پرش‌های ناشی از کوپله پواسن نیز استخراج و ارائه می‌‌گردد. همچنین با رویکرد شناسایی ضعف تکیه‌‌گاه-های بکار رفته در طول لوله، مطالعه‌‌ای بر اثرات تکیه‌‌گاه‌‌های محوری بر پاسخ جریان گذرا در دو حوزه زمان و فرکانس انجام می‌‌شود. در تحلیل معکوس جریان گذرا به‌منظور ضعف‌‌یابی با استفاده از مدل جریان گذرای توسعه داده شده، از روش بهینه‌‌سازی بر اساس الگوریتم ژنتیک استفاده می‌‌گردد. درنهایت جهت کمی سازی حداکثر دقت ممکن و تحلیل عدم‌‌قطعیت کارایی ضعف‌‌یابی مبتنی بر جریان گذرا، تئوری کران پایین کرامر-رائو (CRLB) پیاده‌‌سازی می‌‌شود.
نتایج نشان می‌‌دهد که اندرکنش سیال-سازه و ضعف‌‌های طولی دیواره لوله می‌‌توانند پرش‌های مشابه و بعضاً غیرقابل تمیزی را در نتایج فشار ناشی از جریان گذرا ایجاد نمایند. همچنین اثرات اندرکنش می‌‌تواند منجر به تغییر مقدار، شکل و زمان‌بندی پرش‌های ناشی از ضعف‌‌های طولی در حالت کلاسیک شود؛ بنابراین عدم در نظر گرفتن اندرکنش سیال-سازه در تحلیل پاسخ جریان گذرا در سیستم‌‌هایی که اثرات اندرکنشی در آن‌ها قابل توجه است، می‌‌تواند منجر به ایجاد خطا در تعداد، محل، طول و مقدار ضعف‌‌های شناسایی‌شده گردد. مطالعات نشان می‌‌دهد با در نظر گرفتن اثرات اندرکنشی در تحلیل پاسخ جریان گذرا، می‌‌توان به عنوان یک مزیت، ضعف‌‌های تکیه‌‌گاهی سیستم را نیز شناسایی نمود. تحلیل حداکثر دقت ممکن نشان می‌‌دهد که برخی از عوامل در هنگام برداشت داده‌‌ها مانند زمان بستن شیر، سطح انرژی نویز و ... نقش مهمی در موفقیت ضعف‌‌یابی مبتنی بر جریان گذرا ایفا می‌‌نمایند. واژه‌های کلیدی: اندرکنش سیال-سازه، تکیه‌‌گاه خط لوله، تحلیل معکوس جریان گذرا، ضعف‌‌یابی، تحلیل عدم‌‌قطعیت کارایی. رایانامه جهت ارتباط با دانشجوی فوق: r_zanganehcivileng.iust.ac.ir
civileng.iust.ac.ir
civileng.iust.ac.ir
