تحلیل دینامیکی میکرولوله های حامل سیال واقع بر بسترهای مختلف

در این مقاله تحلیل دینامیکی میکرولوله های حامل سیال قرار گرفته بر انواع بسترها با استفاده از تئوری الاستیسیته کوپل اصلاح یافته به طور کامل موردبررسی قرار گرفته است. معادلات دینامیکی حاکم بر سیستم با استفاده از اصل همیلتون توسعه یافته استخراج شده اند. حل عددی معادله با کمک روش گالرکین انجام شده است. برای صحت سنجی راه حل ارائه شده، نتایج مدل ساده شده با نتایج موجود در ادبیات فنی مطابقت داده شده اند. نمودارهای پایداری برای هر بستر استخراج شده اند و مطالعه جامعی برای بررسی اثرات پارامترهای مختلف همچون پارامتر مقیاس طولی ماده، قطر خارجی، بسترهای الاستیک متغیر، جزئی، سری و پاسترناک انجام شده است. نتایج نشان می دهند با توجه به مقدار پارامتر بی بعد جرم، بسترهای الاستیک می توانند باعث افزایش و همچنین کاهش نواحی پایداری سیستم شوند. علاوه بر آن مشخص شده است بسترهای سری نه تنها توانایی شبیه سازی محیط های گوناگون اطراف میکرولوله را دارند، بلکه می توانند در طراحی بهینه میکرولوله ها، پایداری آن ها را برای محدوده های کاری مختلف، به صورت چشمگیری افزایش دهند. درنهایت نشان داده شده است که می توان عملکرد میکرولوله ها را با تعیین دقیق شرایط عملیاتی و سازه ای به خوبی بهبود داد. بدون شک نتایج تحقیق حال حاضر می تواند برای مهندسین مکانیک و پزشکی که در امر طراحی و بهینه سازی سیستم های میکرو و نانولوله حاوی جریان سیال فعال هستند مفید باشد.