Investigation of boundary conditions on stability of coaxial cylindrical shells interacting with flowing fluid


Cite item

Full Text

Abstract

The work is devoted to investigation of the dynamic behavior of elastic coaxial cylindrical shells interacting with an ideal compressible fluid. The shell behavior is examined in the framework of the classical shell theory, using the variational principle of virtual displacements as a mathematical formulation. The fluid is described in terms of potential theory. With this approach, the stated problem reduces to simultaneous solving of four sets of equations using the finite element method. For shells with different boundary conditions the numerical investigations have been carried out to explore the effects of the annular gap on the boundary of hydroelastic stability.

About the authors

Sergey A Bochkarev

Institute of Continuous Media Mechanics, Ural Branch of RAS

Email: bochkarev@icmm.ru
(Ph. D. (Phys. & Math.)), Research Scientist, Div. of complex problems of deformable bodies mechanics 1, Acad. Korolev st., Perm, 614013, Russia

Sergey V Lekomtsev

Institute of Continuous Media Mechanics, Ural Branch of RAS

Email: lekomtsev@icmm.ru
Postgraduate student, Div. of complex problems of deformable bodies mechanics 1, Acad. Korolev st., Perm, 614013, Russia

References

  1. Païdoussis M. P., Chan S. P., Misra A. K. Dynamics and stability of coaxial cylindrical shells containing flowing fluid // J. Sound Vib., 1984. Vol. 97, no. 2. Pp. 201–235.
  2. Païdoussis M. P., Nguyen V. B., Misra A. K. A theoretical study of the stability of cantilevered coaxial cylindrical shells conveying fluid // J. Fluid Struct., 1991. Vol. 5, no. 2. Pp. 127–164.
  3. Païdoussis M. P., Misra A. K., Chan S. P. Dynamics and stability of coaxial cylindrical shells conveying viscous fluid // J. Appl. Mech., 1985. Vol. 52, no. 2. Pp. 389–396.
  4. Païdoussis M. P., Misra A. K., Nguyen V. B. Internal- and annular-flow-induced instabilities of a clamped-clamped or cantilevered cylindrical shell in a coaxial conduit: The effects of system parameters // J. Sound Vib., 1992. Vol. 159, no. 2. Pp. 193–205.
  5. Nguyen V. B., Païdoussis M. P., Misra A. K. A CFD-based model for the study of the stability of cantilevered coaxial cylindrical shells conveying viscous fluid // J. Sound Vib., 1994. Vol. 176, no. 1. Pp. 105–125.
  6. Бочкарёв С. А., Матвеенко В. П. Динамическое поведение упругих коаксиальных цилиндрических оболочек, содержащих движущуюся в них жидкость // ПММ, 2010. Т. 74, № 4. С. 655–666.
  7. Бочкарёв С. А., Матвеенко В. П. Анализ устойчивости нагруженных коаксиальных цилиндрических оболочек с внутренним течением жидкости // Изв. РАН. МТТ, 2010. № 6. С. 29–45.
  8. El Chebair A., Païdoussis M. P., Misra A. K. Experimental study of annular-flow-induced instabilities of cylindrical shells // J. Fluid Struct., 1989. Vol. 3, no. 4. Pp. 349–364.
  9. Nguyen V. B., Païdoussis M. P., Misra A. K. An experimental study of the stability of cantilevered coaxial cylindrical shells conveying fluid // J. Fluid Struct., 1993. Vol. 7, no. 8. Pp. 913–930.
  10. Вольмир А. С. Оболочки в потоке жидкости и газа. Задачи гидроупругости. М.: Наука, 1979. 320 с.
  11. Бочкарёв С. А., Матвеенко В. П. Численное исследование влияния граничных условий на динамику поведения цилиндрической оболочки с протекающей жидкостью // Изв. РАН. МТТ, 2008. № 3. С. 189–199.
  12. Бидерман В. Л. Механика тонкостенных конструкций. М.: Машиностроение, 1977. 488 с.
  13. Матвеенко В. П. Об одном алгоритме решения задачи о собственных колебаниях упругих тел методом конечных элементов / В сб.: Краевые задачи теории упругости и вязкоупругости. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1980. С. 20–24.
  14. Джордж А., Лю Дж. Численное решение больших разреженных систем уравнений. М.: Мир, 1984. 333 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2012 Samara State Technical University

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».