針對(duì)隨機(jī)風(fēng)載荷作用下儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)動(dòng)力可靠性問(wèn)題,以300 m³的中小型立式低溫儲(chǔ)罐為研究對(duì)象,利用自回歸(AR)模型進(jìn)行數(shù)值模擬,得到風(fēng)載荷的脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程與脈動(dòng)功率譜密度函數(shù);采用ANSYS程序建立儲(chǔ)罐三維有限元模型,并對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,計(jì)算出儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)的隨機(jī)響應(yīng)值,進(jìn)而得到隨機(jī)風(fēng)載荷作用下儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)動(dòng)力可靠性所需全部數(shù)字特征;利用首次超越機(jī)制計(jì)算得到儲(chǔ)罐的動(dòng)力可靠度。結(jié)果表明:在50年一遇高度為10 m處最大風(fēng)速26. 8 m/s的情況下,振動(dòng)頻率為0. 83 Hz時(shí),結(jié)構(gòu)位移、速度響應(yīng)幅值比較大,儲(chǔ)罐對(duì)低頻振動(dòng)比較敏感;隨著使用年限的增加,儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)動(dòng)力可靠度呈現(xiàn)出負(fù)指數(shù)形式下降趨勢(shì),當(dāng)儲(chǔ)罐達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限25年時(shí),可靠度降為71. 46%。

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【部分圖文】：

圖1脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程

數(shù)值模擬得到脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程如圖1所示。圖1中，時(shí)間與風(fēng)速曲線是脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程的模擬結(jié)果，可以看出，脈動(dòng)風(fēng)速在0上下波動(dòng)，符合平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的特征。圖2為脈動(dòng)功率譜密度函數(shù)曲線，圖2中實(shí)線為模擬風(fēng)速場(chǎng)的風(fēng)速譜譜值，虛線為目標(biāo)函數(shù)風(fēng)速譜。從圖2可以看出，在脈動(dòng)風(fēng)速的模擬過(guò)程中，脈動(dòng)風(fēng)速具有....

圖2脈動(dòng)功率譜密度函數(shù)

圖1脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程2FEA模型及隨機(jī)動(dòng)力響應(yīng)

圖3儲(chǔ)罐三維模型

運(yùn)用PSD譜分析模塊中的隨機(jī)振動(dòng)分析求解，進(jìn)行模態(tài)分析與模態(tài)擴(kuò)展，最后獲得譜分析的解并合并模態(tài)。最大應(yīng)力節(jié)點(diǎn)的位移、速度、應(yīng)力響應(yīng)分別如圖4—圖6所示。從圖4—圖6可以看出，在頻率0.83Hz左右時(shí)，位移、速度和應(yīng)力響應(yīng)幅值比較大，說(shuō)明儲(chǔ)罐對(duì)低頻振動(dòng)比較敏感。相對(duì)位移所引發(fā)的動(dòng)....

圖4位移響應(yīng)值

在頻率0.83Hz左右時(shí)，位移、速度和應(yīng)力響應(yīng)幅值比較大，說(shuō)明儲(chǔ)罐對(duì)低頻振動(dòng)比較敏感。相對(duì)位移所引發(fā)的動(dòng)響應(yīng)應(yīng)力可能會(huì)引起連接處的扭曲甚至引發(fā)折斷。頻率為5Hz時(shí)，出現(xiàn)了一個(gè)較大的位移和應(yīng)力，但此時(shí)速度響應(yīng)為0，對(duì)儲(chǔ)罐失效的影響相對(duì)較小。3儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)動(dòng)力可靠性分析

本文編號(hào)：3946650