立式圆柱形储液罐三维液固耦合模态分析.pdf

立式圆柱形储液罐三维液固耦合模态分析.pdf

  1. 1、本文档共3页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
郑建华等 立式圆柱形储液罐的三维液固耦合模态分析 立式圆柱形储液罐的三维液固耦合模态分析 郑建华 李金光 唐辉永 中国寰球工程公司 北京 100029 摘要 讨论储液罐的液固耦合有限元运动方程及其特性,介绍利用ANSYS软件来进行立式圆柱形储液罐 的三维液固耦合模态分析的方法和注意事项,并以一个储液罐为例进行计算。将有限元计算结果与规范API650 中的公式计算值进行 比较,结果表明两者吻合较好。 关键词 圆柱形储液罐 液固耦合 模态分析 ANSYS 立式圆柱形钢制储液罐作为石油化工行业的 [K]分别为固体单元的质量矩阵、阻尼矩阵和刚 重要储液容器,常用来存放乙烯、丙烯、原油、 度矩阵;[G]、 [H]分别为流体单元的可压缩性 工业废水、消防水和公用工程用水等液体介质。 引起的质量矩阵和刚度矩阵; [s]为流固耦合矩 储液罐一旦在地震作用下发生破坏,容器中的可 阵;{P}为作用于固体的已知动力荷载,N。其中, 燃或有毒的各种液体介质会从容器 中泄漏出来, [S]=f[N]p|[Ⅳ]ds (3) 易引发火灾、爆炸等次生灾害。因此,在设计时, 式中,[N]为压力P的形函数,[N]为节点位移 必须对其在地震作用下的动力特性及规律进行 8的形函数,s为固体与液体的接触面。 研究。 当液体不可压缩时, [G]=0,代人方程 在地震作用下,储液罐的罐壁和罐内液体会 (1),可得: 发生相互作用,一方面罐壁会受到罐内液体的动 {p}=[刖 [S]{} (4) 压力作用产生变形,另一方面罐壁的变形反过来 将方程 (4)代入方程 (2),可得: 对液体的动压力分布和大小又产生一定 的影响。 ([M]+[ ]){}+[c]{6}+[]{6}+{P}=0(5) 因此,在进行储液罐的动力特性计算时,应将罐 壁和罐内液体的这种相互作用进行整体考虑,也 [ ]=--Is]r[H] [S] (6) ‘ P 就是进行液固耦合分析。 由此可见,如果液体是不可压缩的,其固体 1 液固耦合有限元运动方程 的运动方程式 (5)与一般弹性结构的运动方程是 一 致的,只是在质量矩阵 [M]上增加了一个附加 在进行液固耦合分析时,通常假定液体为无 矩阵 [M ]…。由于 [M ]反映了液体质量对固 粘 (忽略阻尼粘滞作用)、无旋、不可压缩和小幅 体运动的影响,因此可称为附加质量矩阵…,也 度运动,固体为线弹性材料。在用有限单元法对 称为液固耦合质量矩阵。 储液罐进行液固耦合的动力特性分析时,通常对 综上可见,液固耦合的模态分析问题可转化 结构采用位移作为基本变量,对液体采用压力作 为基本变量,可得到液固耦合运动的矩阵微分方 为典型的无阻尼模态分析的经典的特征值问题: 程组如下…: ([M]+[』I]){}+[K]{占}=0

文档评论(0)

***** + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档