鋼鐵工業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中能源消耗最大的行業(yè)，新型干式煤氣柜在節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境上發(fā)揮著重大作用，但是其風(fēng)振理論沒有得到相應(yīng)的發(fā)展，至今還沒有建立一套通用的大型煤氣柜的風(fēng)荷載和風(fēng)振響應(yīng)的理論。因此有必要對煤氣柜結(jié)構(gòu)的風(fēng)壓分布和風(fēng)振響應(yīng)等方面進(jìn)行深入研究。本文圍繞煤氣柜結(jié)構(gòu)的風(fēng)壓分布和風(fēng)振響應(yīng)，主要開展了以下工作：（1）煤氣柜結(jié)構(gòu)表面風(fēng)壓的數(shù)值模擬。闡述了計算流體動力學(xué)的基本原理，利用大型流體計算軟件對煤氣柜結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值風(fēng)洞模擬，獲得了煤氣柜平均風(fēng)壓系數(shù)的分布情況，為本文煤氣柜風(fēng)振響應(yīng)計算提供基礎(chǔ)。（2）煤氣柜結(jié)構(gòu)的動力特性分析。采用大型有限元軟件建立了煤氣柜結(jié)構(gòu)精細(xì)有限元模型，計算了考慮活塞運(yùn)動的動力特性分析，獲得了煤氣柜的頻率和振型分布情況。并研究了煤氣柜內(nèi)壓對動力特性的影響，發(fā)現(xiàn)煤氣內(nèi)壓對殼體振動影響較大。（3）煤氣柜結(jié)構(gòu)頻域風(fēng)振響應(yīng)分析。闡明了計算風(fēng)振響應(yīng)的頻譜分析法的基本原理。根據(jù)數(shù)值風(fēng)洞模擬結(jié)果和基于準(zhǔn)定常假定下，本文自編頻譜分析法的程序，采用CQC法、虛擬激勵法和SRSS法進(jìn)行了煤氣柜柜體動力響應(yīng)的頻譜計算，得到位移響應(yīng)根方差、峰值因子和響應(yīng)功率譜的分布情況，發(fā)現(xiàn)本文煤氣柜的... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 新型干式煤氣柜簡介
        1.2.1 新型干式煤氣柜組成部分簡介
        1.2.2 新型干式煤氣柜的工作原理
    1.3 結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的主要特性
        1.3.1 縱向脈動風(fēng)速譜
        1.3.2 脈動風(fēng)速的相關(guān)性
    1.4 煤氣柜結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究目的和內(nèi)容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究內(nèi)容
2 新型煤氣柜結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載數(shù)值模擬研究
    2.1 引言
    2.2 計算流體動力學(xué)（CFD）概述
        2.2.1 計算流體動力學(xué)定義
        2.2.2 CFD 技術(shù)在建筑風(fēng)工程上的應(yīng)用
    2.3 流體動力學(xué)基本控制方程
        2.3.1 質(zhì)量守恒方程
        2.3.2 動量守恒方程
        2.3.3 能量守恒方程
    2.4 流體流動控制方程的離散和求解
        2.4.1 控制方程離散化的目的
        2.4.2 有限體積法
        2.4.3 離散方程的數(shù)值求解
    2.5 三維湍流數(shù)值模型
        2.5.1 雷諾平均維納-斯托克方程
        2.5.2 三維湍流數(shù)值模型分類
    2.6 煤氣柜結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載數(shù)值模擬
        2.6.1 煤氣柜計算模型的建立
        2.6.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
    2.7 本章小結(jié)
3 新型煤氣柜結(jié)構(gòu)的動力特性分析
    3.1 引言
    3.2 模態(tài)分析概述
    3.3 煤氣柜有限元模型
        3.3.1 建立煤氣柜有限元模型的簡化和假設(shè)
        3.3.2 三維有限元模型的建立
    3.4 煤氣柜結(jié)構(gòu)模態(tài)分析（不考慮內(nèi)壓）
        3.4.1 柜體在活塞高位狀態(tài)下的振型和頻率
        3.4.2 柜體在活塞中位狀態(tài)下的振型和頻率
        3.4.3 柜體在活塞低位狀態(tài)下的振型和頻率
    3.5 考慮內(nèi)壓影響的煤氣柜模態(tài)分析
    3.6 本章小結(jié)
4 新型煤氣柜結(jié)構(gòu)頻域風(fēng)振響應(yīng)分析
    4.1 引言
    4.2 頻譜分析法的基本原理
        4.2.1 風(fēng)壓譜與風(fēng)速譜準(zhǔn)定常關(guān)系
        4.2.2 模態(tài)疊加法求解運(yùn)動方程
        4.2.3 基于 CQC 法和 SRSS 法的響應(yīng)譜計算
        4.2.4 基于虛擬激勵法的響應(yīng)譜計算
    4.3 風(fēng)振響應(yīng)計算及計算程序編制
        4.3.1 響應(yīng)均方根
        4.3.2 峰值因子
        4.3.3 CQC 法和虛擬激勵法計算程序的編制
    4.4 煤氣柜結(jié)構(gòu)的風(fēng)振響應(yīng)分析
        4.4.1 參振模態(tài)數(shù)量以及模態(tài)交叉項的影響
        4.4.2 頻域內(nèi)結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)分析
        4.4.3 煤氣柜風(fēng)振響應(yīng)的參數(shù)分析
        4.4.4 考慮內(nèi)壓的風(fēng)振響應(yīng)分析
    4.5 本章小結(jié)
5 新型煤氣柜結(jié)構(gòu)時域風(fēng)振響應(yīng)分析
    5.1 引言
    5.2 基于脈動風(fēng)速譜的風(fēng)荷載時程模擬
        5.2.1 風(fēng)的基本特性
        5.2.2 諧波合成法
        5.2.3 準(zhǔn)定常假定
    5.3 結(jié)構(gòu)動力時程分析理論
        5.3.1 結(jié)構(gòu)運(yùn)動方程的求解
        5.3.2 時間步長的選取
        5.3.3 阻尼矩陣的建立
    5.4 煤氣柜空間脈動風(fēng)場模擬
    5.5 煤氣柜結(jié)構(gòu)的時域風(fēng)振響應(yīng)分析
        5.5.1 結(jié)構(gòu)響應(yīng)時程分析
        5.5.2 位移風(fēng)振系數(shù)參數(shù)分析
    5.6 頻域與時域風(fēng)振響應(yīng)對比分析
    5.7 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 本文工作總結(jié)與結(jié)論
    6.2 未來研究工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]大跨度中承式拱橋風(fēng)致振動研究[D]. 晏致濤.重慶大學(xué) 2006

碩士論文
[1]曼型干式煤氣柜的受力性能研究[D]. 但堂波.浙江大學(xué) 2007



本文編號：3591257