بررسی برهمکنش جریان-سازه در مسائل سطح آزاد با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار

Abstract

بررسی مسائل چند فیزیکی نظیر بررسی اندرکنش جریان-سازه از اهمیت بالایی در مهندسی مکانیک برخوردار است به‌صورتی‌که تحلیل چنین مسائلی توسط روشهای مختلف عددی توجه محققین را به خود جلب کرده‌است. روش هیدرودینامیک ذرات هموار یک روش‌بدون شبکه کاملا لاگرانژی است که با توجه به‌سادگی و قابلیت بالای آن مسائل سطح آزاد می‌تواند در مطالعه مسائل جریان-سازه به‌کار گرفته شود. در این روش هیچ نیازی به اعمال رفتار خاصی برای شناسایی سطح آزاد وجود ندارد. در این پژوهش با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار برهمکنش میان جریان و سازه در مسائل سطح آزاد مورد مطالعه قرار می‌گیرد، به صورتی که در ابتدا شبیه‌سازی مساله شکست سد در بستری نامحدود و خشک با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می‌شود. سپس، پس از اعمال معادلات حاکم بر مسائل الاستیک، ارتعاش تیر یک سر درگیر مورد مطالعه قرار می‌گیرد. در نهایت با اعمال معادلات حاکم بر مسائل جریان-سازه، شبیه سازی شکست سد روی دریچه الاستیک نشان داده می‌شود. مقایسه نتایج این شبیه‌سازی با داده‌های عددی و آزمایشگاهی موجود، بیانگر این است که روش هیدرودینامیک ذرات هموار قابلیت بالایی در بررسی مسائل اندرکنش جریان-سازه دارد.