Zemin Ve Akışkan İle Etkileşen Plakların Serbest Titreşim Problemi İçin Bir Sınır Eleman-Karışık Sonlu Eleman Çözümü

Abstract

Bu çalışmada, Pasternak zeminine yaslanan ve durağan akışkanla etkileşen Mindlin plaklarının serbest titreşim analizi için bir çözüm yöntemi sunulmuştur. Plak zemin sistemi için Hellinger-Reissner prensibi uygulanmış, yapı-akışkan etkileşimi içinse bir sınır eleman çözümü sunulmuştur. Önerilen çözüm şemasında akışkan etkisi plak yer değiştirmeleri cinsinden tarif edilmiş ve plak hareket denklemlerine eksu kütlesi formunda dahil edilmiştir. Yöntemin uygulaması olarak rijit akışkan tanklarının dairesel taban plakları ele alınmış, plak kalınlık-genişlik oranı, akışkan doluluk oranı gibi sistem parametrelerinin plağın dinamik davranışı üzerindeki etkileri ayrıntılı olarak incelenmiştir.

In this study a new solution strategy for the free vibration analysis of Mindlin plates lying on Pasternak foundation and interacting with a quiescent fluid domain is presented. The Hellinger-Reissner variational principle is adopted for the plate-foundation system to generate a mixed finite element formulation and a boundary element solution scheme is presented for the fluid-structure interaction. Through the suggested formulation, the added mass matrix is defined in terms of plate deflection, which is then integrated into the plate equations of motion. Circular bottom plates of rigid fluid storage tanks are investigated as application of the method. The effect of the system parameters, such as thickness to width and fluid filling ratios, on the plate dynamic performance is thoroughly studied.