تحلیل اثر سرعت سیال روی ناپایداری لوله های بتنی مسلح شده با نانو ذرات حاوی جریان سیال

با توجه به کاربرد فراوان لوله های حاوی جریان سیال در مهندسی عمران، ارائه یک مدل ریاضی مناسب برای تحلیل پایداری آنها ضروری است. بدین منظور یک لوله بتنی تقویت شده با با نانوذرات سیلیس و حاوی جریان سیال درنظر گرفته می شود. هدف این تحقیق بررسی تحلیل پایداری سازه و نشان دادن اثر نانو ذرات و سیال درون آن است. سازه با المان پوسته استوانه ای و با تئوری ردی مدل سازی می شود. برای به دست آوردن نیروی ناشی از سیال درونی از معادله ناویر- استوکس استفاده می شود. برای در نظر گرفتن اثر نانو ذرات در لوله از مدل موری- تاناکا استفاده شده به طوری که اثرات انباشتگی نانو ذرات لحاظ شده است. درنهایت با استفاده روش انرژی و اصل همیلتون، معادلات حاکم بر سازه استخراج می شود. برای تحلیل پایداری سازه از روش تفاضلات مربعی استفاده می شود و اثر پارامترهای مختلف همچون درصد حجمی نانو ذرات، انباشتگی نانوذرات، سیال درون لوله و پارامترهای هندسی بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که وجود نانو ذرات به عنوان تقویت کننده لوله، منجر به تاخیر ناپایداری سازه می شود.