การสั่นอิสระในระนาบของเคเบิลในทะเลที่ยืดตัวได้

In - Plane Free Vibrations of Extensible Marine Cables

Name: ศิลปชัย เลี้ยงพันธ์เจริญ

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. คณะวิศวกรรมศาสตร์. สาขาวิชาวิศวกรรมโยธา

Name: Silapachai Lingphancharoen

Organization : King Mongkut's University of Technology Thonburi. Faculty of Engineering. Civil Engineering

keyword: เคเบิลใต้ทะเล

; การยืดได้ตามแนวแกน

; สภาวะสมดุลการสั่นแบบอิสระ

; ความถี่ธรรมชาติไร้หน่วย

; การสั่นข้ามรูปแบบ

; Marine Cables

; Axial Deformation

; Equilibrium

; Free Vibration Dimensionless Natural Frequencies

; Transition Mode Shape

Abstract: วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอการวิเคราะห์การสั่นอิสระในระนาบของเคเบิลใต้ทะเล โดย คำนึงถึงการยืดตัวได้ตามแนวแกนของเคเบิล การวิเคราะห์อยู่บนพื้นฐานของการพิจารณา ฟังก์ชันนัลของงาน-พลังงาน ที่เกิดจากพลังงานความเครียดเนื่องจากการยืดตัว งานเสมือน เนื่องจากแรงดันน้ำที่กระทำต่อเคเบิล และงานจากภายนอกเนื่องจากความเร็วกระแสน้ำ สมการการสั่นอิสระของเคเบิลได้จากการพิจารณาความแตกต่างของสมการออยเลอร์ (Euler's equation) ที่ 2 สภาวะ คือสภาวะสมดุล และสภาวะเคลื่อนที่ นอกจากนั้นผลแรงลากและเฉื่อย เนื่องจากกระแสน้ำและคลื่นไม่พิจารณาที่นี้ กระบวนการ Galerkin finite element ได้นำมาใช้ ในการสร้างเมทริกซ์มวล และสติฟเนสเมตริกซ์ในระบบโครงสร้างรวม จากนั้นการแก้ปัญหาค่า ไอเกนเพื่อหาค่าความถี่ธรรมชาติและรูปแบบการสั่นของเคเบิลกรทำได้ด้วยวิธี Inverse iteration ผลการวิเคราะห์การสั่นอิสระในระนาบของเคเบิล ในกรณีที่กำหนดแรงดึงที่ปลายบน โดยพิจารณาผลกระทบของค่าโมดูลัสยืดหยุ่น ค่าแรงดึงที่ปลายเคเบิล และตำแหน่งการวางตัว ที่ปลายบนของเคเบิลในแนวระดับ พบว่ามีผลต่อค่าความถี่ธรรมชาติไร้หน่วยของเคเบิล และ เคเบิลมีพฤติกรรมที่เรียกว่าการสั่นข้ามรูปแบบ โดยค่าความถี่ธรรมชาติไร้หน่วยมีค่าที่เพิ่มขึ้น ถ้าค่าโมดูลัสยืดหยุ่นและค่าแรงดึงที่ปลายเคเบิลมีค่ามากขึ้น และค่าความถี่ธรรมชาติไร้หน่วยมี ค่าที่ลดลงเมื่อเคเบิลมีตำแหน่งการวางตัวที่ปลายบนที่มีค่าxH/H ที่สูง

Abstract: This thesis presents an in-plane free vibration analysis of extensible marine cables. The formulation is based on the virtual work-energy functional of marine cables which involves strain energy due to axial stretching, and virtual work done by hydrostatic pressure, and other external forces. Equations of motion can be obtained by considering the difference of Euler's equation between equilibrium and motion states, and after neglecting the effect of drag and inertia terms due to wave and current. Application of Galerkin finite element method to the differential equations of motion, the mass and stiffness matrices can be obtained and the natural frequencies of free vibrations are determined using inverse iteration method. The results of this study are demonstrated for the cases of specified top tension, in which the effect of elastic modulus, top tension and top end location of the cables are considered. In general it is found that the in-plane dimensionless natural frequencies increase with the increase in elastic modulus and top tension, but decrease as x H / H increases. The transition mode shapes can be observed and demonstrated in this study.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: สมชาย ชูชีพสกุล

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Name: Somchai Chucheepsakul

Role: Advisor

Created: 2540

Modified: 2553-10-10

Issued: 2551-11-14

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9746241443

CallNumber: CVE843

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมโยธา

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	CVE843.pdf	1.14 MB	72	2026-05-26 18:16:01
2	CVE843ab.pdf	21.28 KB	24	2026-05-26 18:16:01
3	CVE843abth.txt	1.62 KB	20	2026-05-26 18:16:01
4	CVE843aben.txt	1.47 KB	18	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.055861 วินาที