Nonlinear dynamics and stability of cantilevered shells containing flowing or quiescent fluid
Notice bibliographique
Résumé
This thesis presents a theoretical study of the nonlinear dynamics and stability of cantilevered shells conveying incompressible fluid for the first time; the steady aspects of the fluid viscosity are examined. The large-amplitude vibrations of geometrically-imperfect cylindrical cantilevered tanks containing quiescent, dense fluid is also investigated. Additionally, qualitative experiments are performed.The nonlinearity is geometric and is related to the large deformations of the structure. The nonlinear model of the shell is based on the modified Flugge's shell theory. The fluid flow is assumed to be irrotational; thus, linearized potential flow theory is utilized to determine the unsteady fluid-dynamic forces, associated to shell motions. The fluid behaviour beyond the free end of the shell is described by an outflow model, which characterizes the fluid boundary condition at the free end of the shell. Upstream of the clamped end, however, it is assumed that the fluid remains unperturbed. The Fourier transform method is employed to solve the governing equations for the fluid.The steady viscosity-related forces (skin friction and pressurization) are obtained by using the time-mean Navier--Stokes equations and are modelled as initial loadings, pre-stressing the shell. The unsteady fluid-dynamic forces, then, act as additional loadings on this pre-stressed configuration. The extended Hamilton's principle is utilized to formulate the coupled fluid--structure system. The displacement components of the shell are expanded by using trigonometric functions for the circumferential direction and the cantilevered beam eigenfunctions for the longitudinal direction. Axisymmetric modes are successfully incorporated into the solution expansion based on a physical approximation. The system is discretized and the resulting coupled non-linear ODEs are integrated numerically. Results with flowing fluid indicate that the shell loses stability through a supercritical Hopf bifurcation, leading to flutter. In the case of external excitation of a shell partially-filled quiescent fluid and with geometric imperfections, the nonlinear behaviour is found to be generally of softening type. Comparison of the theoretical results with the existing experimental data shows good agreement. In the qualitative experiments performed, the shell oscillation amplitudes are measured for a few different flow velocities. It is observed that both amplitude and frequency of the shell motion increase with the flow velocity.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».