Research Article
BibTex RIS Cite

Polimer-Viskoelastik Malzemeli Boru Hatlarındaki Eğilme Dalgalarının Dispersiyonu

Year 2019, , 577 - 586, 21.05.2019
https://doi.org/10.21205/deufmd.2019216221

Abstract

Bu makale çalışmasında korozyondan
korunmak amacıyla viskoelastik malzemeden yapılmış deniz aşırı geçicek petrol
boru hatlarının tahribatsız muayenelerinde kullanılmak üzere eğilme
dalgalarının boru üzerindeki yayılımından bahsedilmektedir. Araştırmalar parçalı
homojen cisim modeli kapsamında viskoelastisite teorisinin kesin denklemleri
kullanılarak yapıldı. Nümerik araştırmalarda kullanılmak üzere fraksiyonel
eksponansiyel operatörler aracılığıyla borunun bünye denklemleri çıkarıldı.
Dispersif sönüm durumu için dalganın yayılımının birinci mod sonuçları elde
edildi. Elde edilen sonuçlara göre boru malzemesinin viskoelastisitesinin
artmasıyla eğilme dalgalarının yayılım hızında düşüşe neden olduğu saptandı.
Aynı zamanda boru iç çapı ile borunun cidar kalınlığı arasındaki oranın dalga
yayılımında önemli bir rol aldığı gözlemlenmiştir.

References

  • Weiss O. 1959. Uber die Schallausbreitung in verlusbehafteten median mit komplexen schub und modul. Acoustica, 9: 387 – 399.
  • Tamm K. and Weiss O. 1961. Wellenausbreitung in unbergrenzten scheiben und in scheibensteinfrn. Acoustica, 11: 8 – 17.
  • Coquin G.A. 1964. Attenuation of guided waves in isotropic viscoelastic materials. J. Acoust. Soc. Am. 36: 1074 – 1080.
  • Chervinko O.P. and Senchenkov I.K. 1986. Harmonic viscoelastic waves in a layer and in an infinite cylinder. Int. Appl. Mech. 22: 1136 – 1186.
  • Simonetti F. 2004. Lamb wave propagation in elastic plates coated with viscoelastic materials. J. Acoust. Soc. Am. 115: 2041 – 2053.
  • Rose J.L. 2004. Ultrasonic waves in solid media. Cambridge University Press.
  • Barshinger J.N. and Rose J.L. 2004. Guided wave propagation in an elastic hollow cylinder coated with a viscoelastic material. IEEE Trans. Ultrason. Freq. Control 51: 1574 – 1556.
  • Akbarov S.D. and Kepceler T. 2015. On the torsional wave dispersion in a hollow sandwich circular cylinder made from viscoelastic materials. Applied Mathematical Modelling, 39: 3569 – 3587.
  • Rabotnov Yu. N. 1980. Elements of hereditary solid mechanics. Mir, Moscow.
  • Akbarov S.D., Kocal T. and Kepceler T. 2016a. Dispersion of Axisymmetric Longitudinal waves in a bi-material compound solid cylinder made of viscoelastic materials. CMC: Computers, Materials & Continua, 51(2): 105 – 143.
  • Akbarov S.D., Kocal T. and Kepceler T. 2016b. On the dispersion of the axisymmetric longitudinal wave propagating in a bi-layered hollow cylinder made of viscoelastic materials. Int. J. Solids Struct., 100–101(1): 195-210.
  • Fung Y.C. 1965. Introduction to solid mechanics. Prentice – Hall.
  • Guz A.N. 1999. Fundamentals of the three-dimensional theory of stability of deformable bodies. Springer.
  • Guz A.N. 2004. Elastic waves in bodies with initial (residual) stresses. A.C.K. Kiev (in Russian).
  • Kocal T. and Akbarov S.D. 2017. On the attenuation of the axisymmetric longitudinal waves propagating in the bi-layered hollow cylinder made of viscoelastic materials. SEM: Struct. Eng. Mech., 61(1): 145 – 165.
  • Ewing W.M., Jazdetzky, W.S. and Press F. 1957. Elastic waves in layered media. McGraw – Hill, New – York.
  • Kolsky H. 1963. Stress waves in solids. Dover, New York .

Dispersion of Flexural Waves in Polymer-Viscoelastic Material Pipelines

Year 2019, , 577 - 586, 21.05.2019
https://doi.org/10.21205/deufmd.2019216221

Abstract

This
paper is about propagating of the bending waves on the pipes which are used in
non-destructive inspection of offshore oil pipelines made from viscoelastic
materials to protect from corrosion. The investigations were made using exact
equations of the viscoelasticity theory in the context of a piecewise homogeneous
body model. The constitutive equations of the pipe were obtained through
fractional exponential operators for use in numerical investigations. For the
dispersive attenuation cases, the first mode results of the waveguide
propagation were obtained. According to the results obtained, it was found that
the increase of the viscoelasticity of the pipe material caused the decrease of
the propagation velocity of the bending waves. At the same time, it is observed
that the ratio between the pipe inner diameter and the wall thickness of the
pipe plays an important role in wave propagation.

References

  • Weiss O. 1959. Uber die Schallausbreitung in verlusbehafteten median mit komplexen schub und modul. Acoustica, 9: 387 – 399.
  • Tamm K. and Weiss O. 1961. Wellenausbreitung in unbergrenzten scheiben und in scheibensteinfrn. Acoustica, 11: 8 – 17.
  • Coquin G.A. 1964. Attenuation of guided waves in isotropic viscoelastic materials. J. Acoust. Soc. Am. 36: 1074 – 1080.
  • Chervinko O.P. and Senchenkov I.K. 1986. Harmonic viscoelastic waves in a layer and in an infinite cylinder. Int. Appl. Mech. 22: 1136 – 1186.
  • Simonetti F. 2004. Lamb wave propagation in elastic plates coated with viscoelastic materials. J. Acoust. Soc. Am. 115: 2041 – 2053.
  • Rose J.L. 2004. Ultrasonic waves in solid media. Cambridge University Press.
  • Barshinger J.N. and Rose J.L. 2004. Guided wave propagation in an elastic hollow cylinder coated with a viscoelastic material. IEEE Trans. Ultrason. Freq. Control 51: 1574 – 1556.
  • Akbarov S.D. and Kepceler T. 2015. On the torsional wave dispersion in a hollow sandwich circular cylinder made from viscoelastic materials. Applied Mathematical Modelling, 39: 3569 – 3587.
  • Rabotnov Yu. N. 1980. Elements of hereditary solid mechanics. Mir, Moscow.
  • Akbarov S.D., Kocal T. and Kepceler T. 2016a. Dispersion of Axisymmetric Longitudinal waves in a bi-material compound solid cylinder made of viscoelastic materials. CMC: Computers, Materials & Continua, 51(2): 105 – 143.
  • Akbarov S.D., Kocal T. and Kepceler T. 2016b. On the dispersion of the axisymmetric longitudinal wave propagating in a bi-layered hollow cylinder made of viscoelastic materials. Int. J. Solids Struct., 100–101(1): 195-210.
  • Fung Y.C. 1965. Introduction to solid mechanics. Prentice – Hall.
  • Guz A.N. 1999. Fundamentals of the three-dimensional theory of stability of deformable bodies. Springer.
  • Guz A.N. 2004. Elastic waves in bodies with initial (residual) stresses. A.C.K. Kiev (in Russian).
  • Kocal T. and Akbarov S.D. 2017. On the attenuation of the axisymmetric longitudinal waves propagating in the bi-layered hollow cylinder made of viscoelastic materials. SEM: Struct. Eng. Mech., 61(1): 145 – 165.
  • Ewing W.M., Jazdetzky, W.S. and Press F. 1957. Elastic waves in layered media. McGraw – Hill, New – York.
  • Kolsky H. 1963. Stress waves in solids. Dover, New York .
There are 17 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Journal Section Articles
Authors

Tarık Koçal 0000-0002-3528-2437

Publication Date May 21, 2019
Published in Issue Year 2019

Cite

APA Koçal, T. (2019). Polimer-Viskoelastik Malzemeli Boru Hatlarındaki Eğilme Dalgalarının Dispersiyonu. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi, 21(62), 577-586. https://doi.org/10.21205/deufmd.2019216221
AMA Koçal T. Polimer-Viskoelastik Malzemeli Boru Hatlarındaki Eğilme Dalgalarının Dispersiyonu. DEUFMD. May 2019;21(62):577-586. doi:10.21205/deufmd.2019216221
Chicago Koçal, Tarık. “Polimer-Viskoelastik Malzemeli Boru Hatlarındaki Eğilme Dalgalarının Dispersiyonu”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi 21, no. 62 (May 2019): 577-86. https://doi.org/10.21205/deufmd.2019216221.
EndNote Koçal T (May 1, 2019) Polimer-Viskoelastik Malzemeli Boru Hatlarındaki Eğilme Dalgalarının Dispersiyonu. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 21 62 577–586.
IEEE T. Koçal, “Polimer-Viskoelastik Malzemeli Boru Hatlarındaki Eğilme Dalgalarının Dispersiyonu”, DEUFMD, vol. 21, no. 62, pp. 577–586, 2019, doi: 10.21205/deufmd.2019216221.
ISNAD Koçal, Tarık. “Polimer-Viskoelastik Malzemeli Boru Hatlarındaki Eğilme Dalgalarının Dispersiyonu”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 21/62 (May 2019), 577-586. https://doi.org/10.21205/deufmd.2019216221.
JAMA Koçal T. Polimer-Viskoelastik Malzemeli Boru Hatlarındaki Eğilme Dalgalarının Dispersiyonu. DEUFMD. 2019;21:577–586.
MLA Koçal, Tarık. “Polimer-Viskoelastik Malzemeli Boru Hatlarındaki Eğilme Dalgalarının Dispersiyonu”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi, vol. 21, no. 62, 2019, pp. 577-86, doi:10.21205/deufmd.2019216221.
Vancouver Koçal T. Polimer-Viskoelastik Malzemeli Boru Hatlarındaki Eğilme Dalgalarının Dispersiyonu. DEUFMD. 2019;21(62):577-86.

Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı Tınaztepe Yerleşkesi, Adatepe Mah. Doğuş Cad. No: 207-I / 35390 Buca-İZMİR.