Dynamic Divergence Mechanism in Shells With Internal Axial Flow
Notice bibliographique
Résumé
Recent experimental studies have shown that supported tubes with internal fluid flow lose stability by dynamic divergence which is well modelled by the sloshing mechanism described in the work by Heil & Boyle and Heil & Hazel. In this study thin tubes supported at both ends subjected to axial internal fluid flow are investigated experimentally and numerically. Experiments for different L/R ratios were conducted for elastomer thin tubes clamped at both ends and subjected to internal air-flow. The numerical analysis is based on geometrically nonlinear structural equations coupled with potential flow theory to describe the fluid-structure interaction. The theoretical model employs the Donnell nonlinear shallow shell equations to describe the geometrically nonlinear structure. The clamped beam eigenfunctions are used to describe the axial variations of the shell deformation, automatically satisfying the boundary conditions and the circumferential continuity condition exactly. The fluid is assumed to be incompressible and inviscid. The partial differential equation of motion is discretized using the Galerkin method and the final set of ordinary differential equations is integrated numerically using pseudo-arclength continuation and collocation techniques and the Gear backward differentiation formula. The current study investigates experimentally the dynamics of tubes with L/R∼1, L/R∼2 and L/R∼3 in axial internal flow. The experimental results indicated that the tubes lost stability by dynamic divergence resembling the Heil & Boyle Type B oscillatory scenario discussed in Païdoussis (2014). For the L/R∼2 case the amplitude of the maximum shell deformation observed in the experiments was extracted using digitized images from the experiments. The numerical results were analyzed using bifurcation theory predicting that the tubes lose stability by static divergence exhibiting large hysteresis. The numerical results produced for all cases presented in this paper do not predict tube oscillatory solutions for the range of flow velocities considered in this analysis. For the L/R∼2 case, which was also modeled in this paper, the numerical results are in good agreement with experiments for the maximum tube amplitude.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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