大型冷却塔的风致振动响应数值分析

风荷载是大型冷却塔建筑设计的主要荷载之一,通过风振时域分析可以全面地了解塔身的风振响应特性。本文探讨了采用线性滤波法中的自回归模型(auto-regressive,AR)模拟大型冷却塔风致振动响应的数值方法。首先根据AR模型,基于随机模拟方法,计算冷却塔表面不同高度的随机脉动风压。通过将随机脉动风压和平均风压作为冷却塔表面的外载,采用有限元分析软件计算某冷却塔的风致振动响应。结果表明,基于随机脉动风荷载模拟的数值计算方法,能正确反映冷却塔塔身的风振响应。该方法特别适用于冷却塔高度超出规范要求的情况下,评估冷却塔的风振响应。     

基于风洞试验大型冷却塔风致损伤识别研究

针对大型双曲冷却塔结构的损伤识别提出了一种基于经验模式分解(简称EMD)和神经网络技术的冷却塔气弹模型风致损伤识别方法。首先对风洞试验中采集的位移信号进行经验模式分解以获取多个固有模态函数(简称IMF);同时提取若干个包含主要损伤信息的IMF分量中的能量特征参数;然后以这些不同频段的能量特征参数作为神经网络的输入参数来识别冷却塔气弹模型的损伤程度和位置。对气弹模型预先设定的损伤位置和程度的分析结果表明:以EMD为预处理器提取各频带能量作为特征参数的神经网络诊断方法其平均识别误差为6%,可初步识别冷却塔结构中的风致损伤位置和程度。这为真实结构的损伤识别研究提供了新的思路。     

子午线型参数对冷却塔结构特性的影响

为明确子午线型参数对冷却塔结构特性的影响以便子午线型优化,以一座代表性冷却塔为例,通过子午线型方程的参数调整获得五组线型,独立分析了塔筒上下缘直线段、喉部以上线型、下缘倾角、喉部高度、整体半径对结构在多种荷载下受力性能的影响,并通过结构设计评价了各参数对塔筒材料用量的影响;同时考虑上述参数对结构基频和稳定性的影响,结合结构振型解释了子午线型对基频的影响机理。结果表明:子午线型参数对结构受力的影响主要表现在对自重作用下的环向轴力和风荷载效应的影响,对自重作用下的子午向轴力和温度效应几乎没有影响;塔筒下缘直线段长度较小时,对结构特性的影响并不明显;增加塔筒下缘倾角并降低喉部高度可以有效改善结构性能、降低塔筒配筋且增加结构基频;喉部以上线型越趋竖直线,塔筒的配筋和基频均有所增加;子午线型对塔筒配筋的影响主要体现在对子午向配筋的影响,而子午向配筋的变化完全来自风荷载作用下子午向轴力的变化,故在受力性能的子午线型因素分析时可仅关注子午线型对风荷载作用下子午向轴力的影响;除整体半径外,结构在自重和风荷载作用下的分支点稳定因子受子午线型的影响可以忽略。     

烟塔合一自然通风冷却塔的有限元分析

应用ANSYS有限元软件对浙江省拟建最高烟塔合一冷却塔的内力及线性稳定性进行了分析．计算表明,在72°风向角风压作用下在孔口附近产生局部屈曲,使临界风速急剧下降,而在孔口附近经局部加厚处理可消除局部屈曲现象．     

大型液体火箭姿控与跷振大回路耦合动力学建模与分析

大型液体火箭结构模态的空间化分布特征导致结构振动、姿态运动和推进系统液路脉动存在相互耦合,进而影响传统姿控回路的稳定性. 针对大型液体火箭, 充分考虑姿态控制系统对箭体姿态动力学和弹性振动的影响, 以及箭体结构弹性振动与推进系统的耦合作用(跷振(POGO)), 建立了姿控与跷振大回路耦合模型. 该模型包含了推进系统、结构系统与姿控系统之间的耦合因素, 可进行姿控-结构-推进大回路耦合机理研究. 该模型具有非奇异的优点, 可以直接用于频域分析和时域仿真. 基于该模型研究了我国某型号液体捆绑火箭推进系统参数——泵增益和蓄压器能量值对姿态运动与结构振动稳定性的影响. 研究得出, 泵增益和蓄压器能量值的变化不仅导致了结构振动的不稳定, 而且也导致了姿态运动的发散. 因此, 对于大型液体捆绑火箭, 推进系统与姿控系统之间存在不可忽略的耦合作用, 在设计姿控系统时, 有必要考虑推进系统对姿控系统稳定性的影响.