دانلود مقالات ISI درباره تعامل سازه و سیالات + ترجمه فارسی

تعامل سازه و سیالات(به انگلیسی: Fluid - structure interaction) به مطالعه برهم‌کنش میان برخی از سازه‌های متحرک یا تغییرشکل‌پذیر با جریان سیال داخلی یا حول آن جسم می‌پردازد. برهم‌کنش میان سیال و سازه به صورت پایدار و به صورت ارتعاشی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. در برهم‌کنش ارتعاشی، کرنش شکل گرفته در سازه جامد به گونه‌ای سازه را وادار به حرکت و تغییرشکل می‌کند که تصور می‌شود منبع ایجاد کرنش در حال کاهش است و سازه دوباره به شکل اولیه خود بازمی‌گردد (در واقع ماهیت پدیده‌های ارتعاشی در برهم‌کنش میان سازه و سیال به صورت الگوی تکرارشونده‌ای است). یکی از قابلیت های مهم نرم افزار آباکوس، امکان ایجاد مدل برهم کنش سازه سیال است. در بسیاری از مواد نیاز به تحلیل همزمان میدان سیال و میدان جامد یا همان سازه است. برای مثال بال هواپیما به هنگام پرواز، عبور تایر از روی آب، عبور قایق یا کشتی در دریا، برای تعیین مقدار نیروی وارده بر خودروهای مسابقه ای، و موارد بسیار زیاد دیگر. برای حل مسائل FSI باید معادلات حاکم برای سیال و سازه حل شوند. حلگرهای کوپله باید دو شرایط مهم را بررسی کنند که این شرایط kinematic و dynamic می باشد. شرایط(Kinematic )برای بررسی شرایط حرکت شرایط(Dynamic) برای بررسی نیروها و تنش های ایجاد شده مورد استفاده قرار می گیرند. برای بررسی FSI دو روش وجود دارد: – روش اول، با گسسته سازی سیستم سیال و سازه، معادلات حاکم بر این دو سیستم را حل می کند که به این روش Monolithic – Fully coupled گفته می شود. در این روش باید شبکه بندی های (Mesh) سازه و سیال باهم تطابق داشته باشند. این روش نسبت به روش های دیگر بسیار قوی می باشد اما نیازمند یکپارچه سازی سیستم های سیال و سازه می باشد. – روش دوم، در این روش حلگرهای سازه و سیال می توانند به صورت جدا گانه حل شوند (پی در پی حل شوند) در این روش شبکه ها می توانند با هم مطابقت نداشته باشند که روشی سریع و کارآمد است، که به این روش Partitioned یا staggered می گویند. معادلات حاکم برای سیال معادلات حاکم بر سیال ترکیبی از معادلات بقاء جرم و مومنتوم می باشند. باید توجه داشت که اگر سیال غیر تراکم پذیر باشد این معادلات حل می شوند و برای سیال تراکم پذیر معادله انرژی نیز به این معادلات بقاء اضافه می شود. معادلات حاکم برای سازه مانند سیال، تئوری مکانیک جامدات نیز از معادلات: جرم، مومنتوم و انرژی تشکیل شده اند به عبارتی دیگر مومنتوم ارتباط میان تنش و کرنش را بیان می کند که همان رابطه هوک برای تغییر شکل های خطی جسم ( σ=Eϵ )است.