ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

กลศาสตร์ของท่อลำเลียงของไหลที่ยืดหดตัวได้ในสามมิติ

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : กลศาสตร์ของท่อลำเลียงของไหลที่ยืดหดตัวได้ในสามมิติ
นักวิจัย : สมชาย ชูชีพสกุล
คำค้น : Elastica , finite element method , large strain formulations , Three-dimensional Marine Risers , Transported Fluid , Variational Formulation , การลำเลียงของไหล , ท่อลำเลลียงของไหลในทะเลที่เสียรูปในสามมิติ , วิธีการแปรผัน , วิธีการไฟไนต์เอลิเมนต์ , อีลาสติคคา , แบบจำลองที่พิจารณาความเครียดมีค่ามาก
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2548
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=RTA4380003 , http://research.trf.or.th/node/1680
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

งานวิจัยนี้เสนอแบบจำลองของท่อลำเลียงของไหลที่ยืดตัวได้ในสามมิติและการศึกษาผลกระทบของการยึดตัวมากในแนวแกนและผลกระทบเนื่องจากของไหลภายในท่อที่มีต่อพฤติกรรมของท่อ แบบจจำลองดังกล่าวได้พัฒนาขึ้นจากวิธีการแปรผันและทฤษฎีอีลาสติคคาที่เสียรูปได้มากในแนวแกนซึ่งอยู่บนพื้นฐานกลศาสตร์วัสดุซึ่งเสียรูปได้ โดยพิจารณามุมมองแบบโททอลลากรองจ์ อัพเดทลากรองจ์ และออยเลอร์ จากหลักการพลังงานเสมือนทำให้ได้มาซึ่งสมการเชิงพลศาสตร์ซึ่งครอบคลุมปัญหาในระบบพิกัดคาร์ทีเซียน ความถุกต้องของสมการซึ่งครอบคลุมปัญหานี้ได้รับการตรวจสอบโดยการพิจารณาสมดุลของแรงและโมเมนต์ที่กระทำต่อชิ้นส่วนท่อลำเลียงในสภาวะการเคลื่อนที่ซึ่งขึ้นกับเวลา การแก้สมการเหล่านี้กระทำโดยใช้วิธีการไฟไนต์เอลิเมนต์ในการคำนวณและวิเคราะห์ผลทางสถิตศาสตร์ในสามมิติ และผลทางพลศาสตร์ในสองมิติ ผลจากการวิเคราะห์ทำให้สามารถศึกษาผลกระทบของการเสียรูปมากในแนวแกน และผลกระทบของการลำเลียงของไหลในท่อที่มีต่อพฤติกรรมแบบสถิตที่ไม่เป็นเชิงเส้น และเสถียรภาพเชิงกลศาสตร์ รวมถึงพฤติกรรมการสั่นแบบไม่เป็นเชิงเส้นของท่อลำเลียงของไหลในทะเลภายใต้กระแสน้ำและสภาวะคลื่นปกตติ ผลการวิเคราะห์สรุปได้ดังนี้ การเสียรูปในแนวแกนของท่อลำเลียงทำให้การแอ่นตัวมากมีค่าลดลง และการตอบสนองแบบไม่เป็นเชิงเส้นต่างๆ มีค่าลดลง ประกอบกับทำให้เสถียรภาพของท่อมีค่ามากขึ้น ในขณะที่การลำเลียงของไหลภายในท่อให้ผลกระทบในทางตรงกันข้าม แบบจำลองนี้มีจุดเด่นอยู่ที่ความสะดวกในการเลือกใช้ตัวแปรอิสระให้เข้ากับการวิเคราะห์ปัญหาในแต่ละประเภท นอกจากนี้ยังมีความเป็นไปได้ที่จะประยุกต์ใช้กับปัญหาบางอย่างในกลศาสตร์ชีวภาพ และปัญหาแบบต่างๆ อีกมากในกลศาสตร์ของโครงสร้างอีลาสติคคา This research presents a three-dimensional model formulation of extensible marine risers/pipes transporting fluid and parametric studies of the effects of axial deformation and internal flow on the behaviors of risers/pipes. The variational model formulation is developed based on the new idea employing from the axially deformable elastica theory and from the view of continuum mechanics in three descriptions namely, the total Lagrangian, the updated Lagrangian, and the Eulerlian. By the principle of virtual work-energy, the governing dynamic equilibrium equations are derived in the Cartesian coordinate and are validated by the vectorial summation of forces and moments. Based onthe hybrid approach and the state space formulation, the finite element method is used to solve these equations. The three-dimensional nonlinear static analysis and the two-dimensional dynamic analysis are carried out in order to explore these effects on the nonlinear static behavior, the dynamic stability, and the nonlinear oscillations of the pipe under a tidal current and a regular incoming wave, respectively. The parametric studies have demonstrated the effects of axial deformation and fluid transportation in many points of view. The results of this study show that the axial deformation reduces large deflections and nonlinear responses of the pipe, but increases the static and dynamic stabilities of the pipe, while the transported fluid affects on the contrary. The advantages of the present model are related to the flexibility offered in choosing the independent variable, and to the possibility of applying them to numerous elastica problems, including some biomechanics applications.

บรรณานุกรม :
สมชาย ชูชีพสกุล . (2548). กลศาสตร์ของท่อลำเลียงของไหลที่ยืดหดตัวได้ในสามมิติ.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
สมชาย ชูชีพสกุล . 2548. "กลศาสตร์ของท่อลำเลียงของไหลที่ยืดหดตัวได้ในสามมิติ".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
สมชาย ชูชีพสกุล . "กลศาสตร์ของท่อลำเลียงของไหลที่ยืดหดตัวได้ในสามมิติ."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2548. Print.
สมชาย ชูชีพสกุล . กลศาสตร์ของท่อลำเลียงของไหลที่ยืดหดตัวได้ในสามมิติ. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2548.