风载荷作用下立式低温储罐动力可靠性分析

发布时间：2024-04-03 03:31

　　针对随机风载荷作用下储罐结构动力可靠性问题,以300 m³的中小型立式低温储罐为研究对象,利用自回归(AR)模型进行数值模拟,得到风载荷的脉动风速时程与脉动功率谱密度函数;采用ANSYS程序建立储罐三维有限元模型,并对储罐进行动力学分析,计算出储罐结构的随机响应值,进而得到随机风载荷作用下储罐结构动力可靠性所需全部数字特征;利用首次超越机制计算得到储罐的动力可靠度。结果表明:在50年一遇高度为10 m处最大风速26. 8 m/s的情况下,振动频率为0. 83 Hz时,结构位移、速度响应幅值比较大,储罐对低频振动比较敏感;随着使用年限的增加,储罐结构动力可靠度呈现出负指数形式下降趋势,当储罐达到设计使用年限25年时,可靠度降为71. 46%。

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【部分图文】：

图1脉动风速时程

数值模拟得到脉动风速时程如图1所示。图1中，时间与风速曲线是脉动风速时程的模拟结果，可以看出，脉动风速在0上下波动，符合平稳随机过程的特征。图2为脉动功率谱密度函数曲线，图2中实线为模拟风速场的风速谱谱值，虚线为目标函数风速谱。从图2可以看出，在脉动风速的模拟过程中，脉动风速具有....

图2脉动功率谱密度函数

图1脉动风速时程2FEA模型及随机动力响应

图3储罐三维模型

运用PSD谱分析模块中的随机振动分析求解，进行模态分析与模态扩展，最后获得谱分析的解并合并模态。最大应力节点的位移、速度、应力响应分别如图4—图6所示。从图4—图6可以看出，在频率0.83Hz左右时，位移、速度和应力响应幅值比较大，说明储罐对低频振动比较敏感。相对位移所引发的动....

图4位移响应值

在频率0.83Hz左右时，位移、速度和应力响应幅值比较大，说明储罐对低频振动比较敏感。相对位移所引发的动响应应力可能会引起连接处的扭曲甚至引发折断。频率为5Hz时，出现了一个较大的位移和应力，但此时速度响应为0，对储罐失效的影响相对较小。3储罐结构动力可靠性分析

本文编号：3946650