一体化通信塔风振响应分析

针对传统基站建设需要进行地勘和土建基础施工的问题,设计一种新型的一体化通信基站,其塔体和机房连为一体,塔体自身、塔体和机房之间可以通过叠及展开实现运输及运行两种方式。采用线性滤波法的ARMA模型,借助MATLAB软件对通信塔的脉动风速时程进行模拟,模拟得到的脉动风速时程功率谱与Von Karman目标谱在峰值以及平稳性方面吻合良好,并在此基础上进行风荷载时程模拟。在ANSYS中实施加载,得到通信塔在脉动风场中的动力响应,结果表明一体化通信塔的结构是可行的。     

塔设备在内部流动载荷作用下的振动分析

塔设备的固有频率和相应振型由塔结构、材料特性、流动载荷以及约束等条件共同决定。当塔的振动频率与固有频率相同时将诱发共振,危害塔的正常工作。选取某石化企业的板式塔作为研究对象,在设计工况下分别采用传统理论的折算质量法与Workbench多物理场求解平台提供的流固耦合计算方法,对塔设备进行结构计算、模态分析和谐响应分析。其中流固耦合算法先对内部流场进行气液两相流稳态计算,然后对塔体进行静力结构计算,载荷条件有重力以及通过流固耦合界面施加到塔体的流动压力,计算得到了不同塔板数的塔结构位移、应力、固有频率及其振型等结果和规律。采用模态叠加法对板式塔进行了谐响应分析,得到了内部流动载荷对塔设备动响应的影响规律,为设备的安全运行提供技术支持。     

炮塔塔体结构分析与轻量化设计

针对炮塔塔体,提出一种尺寸优化与拓扑优化相结合的方法对其进行轻量化设计。首先,对自主设计的炮塔塔体两种关键射击角度进行瞬态动力学分析,得出关键部位应力分布图,结果显示塔体结构的中后部区域基本处于低应力状态。参照分析结果建立炮塔塔体优化模型,对护板部分进行尺寸优化,对耳轴架部分进行拓扑优化。结果表明,在满足结构强度和刚度条件下,炮塔塔体的质量减轻了9.5%。对优化后的炮塔塔体再次进行瞬态动力学分析及模态分析,结果表明优化前后刚强度变化不大,并且在一定程度上改善了塔体振动性能。     

直升机旋翼试验塔振动模态和响应计算

以中国第一座直升机旋翼试验塔为研究对象,建立了塔体的动力学有限元模型,对塔体的模态频率和振型进行了计算,并对塔体在旋翼动载荷作用下的响应进行了计算,最后探讨了旋翼塔对旋翼试验可能造成的影响。     

卧式错流洗涤塔的设计

针对某垃圾焚烧发电厂垃圾卸料大厅的运行工况,提出了卧式洗涤塔的设计方案,运用Eckert通用关联图和贝恩霍根泛点关联式,确定了洗涤塔的处理风量和尺寸参数,计算了泛点气速和阻力;基于三维建模软件CREO建立了洗涤塔几何模型,并运用有限元分析软件ANSYS对洗涤塔塔体进行模态分析,计算结果表明洗涤塔工作时整体形变量为1.9623 mm,所受最大应力为87.707 MPa,各主要参数均符合设计要求。     

裙式塔设备平底封头有限元分析设计

裙式塔设备中,底部封头是塔式设备设计的关键部件之一,其结构和载荷较为复杂.介绍了一种新型裙式塔设备平底封头结构设计,详细论述了对平底封头基于有限元方法的分析设计.主要分析了塔设备在工作内压、液柱压力、风载荷、地震载荷及自重等载荷的三种不同组合工况作用下底部封头的应力强度.分析结果表明:该新型平底封头的设计满足规范要求,且能有效降低塔体与裙座之间几何非连续区域的应力集中.     

操作状态下板式塔自振频率的影响因素

操作状态下的板式塔发生自振时,板上操作介质产生额外偏心惯性力矩,影响塔体的自振频率。通过对偏心惯性力矩的分析,得到了操作状态下板式塔自振频率的影响因素。对四个板式塔的计算表明,塔板直径大的板式塔应该考虑偏心惯性力矩。直径为2.4m的板式塔,塔板直径增加一倍,塔体一阶自振频率也相应增加一倍。板上介质液面高度增加,塔体自振频率增大。液面高度增加一倍,四个板式塔的一阶和八阶自振频率最大增加分别13.2%和16.2%。板上介质密度增加使塔体的各阶自振频率减小,长径比为13.5的板式塔,介质密度增加一倍,塔体自振频率减小50%。对结构相同的板式塔,操作介质密度对高阶自振频率的影响大于低阶自振频率。     

石化侧框架塔器的地震响应分析及太阳能源阻尼器研究

基于现代结构健康检测(SHM)系统方法,将阻尼减震器用于侧框架塔结构设计,以某炼化工程中的大型侧框架塔为对象,考虑塔体与框架不同连接,利用ABAQUS有限元软件对其进行自振特性分析和7度罕遇地震作用下动力响应分析。计算结果表明,塔体和框架之间连接方式能影响结构的自振特性,弹簧刚度越大、侧框架塔基频越高;在地震作用下塔体与框架之间的连接对塔顶位移响应影响显著,塔体与框架之间采用阻尼减震器能有效提高侧框架塔的抗震性能,在目前工程设计规范缺乏明确规定的情况下,建议采用时程分析法进行结构的地震响应分析;在开发了太阳能电源基础上,通过试验验证磁流变阻尼器采用太阳能供电的可行性,保证野外空旷地区供能系统的稳定性。     

基于ANSYSWorkbench的风力发电机塔筒模态分析

风力发电机塔筒的模态分析对于避免风机整体共振、提高其安全稳定性具有重要的意义。运用Pro/Engineer软件对塔筒进行三维建模,通过ANSYS Workbench软件对风力发电机塔筒结构进行模态分析和额定风速下的预应力模态分析,从而求解出风力发电机塔筒结构的模态参数,并得到塔筒的固有频率和振型特征,进而评价该风机塔筒的振动特性。     

9800焦炭塔结构的模态分析和振型研究

某石化公司9800焦炭塔是国内最大的焦炭塔,塔裙连接处采用一种新型的板焊结构,投入使用的一年内,塔裙连接处的应力槽部位出现裂纹。由于生产工艺的要求,焦炭塔的操作条件特别苛刻,因此,对于塔的动力学分析,尤其是进行模态分析得到其固有频率和振型是非常必要的。针对该塔进行模态分析,求得相应的固有频率和振动形式,从而全面地了解结构在操作过程中的自振特性,为进一步分析焦炭塔的动力学响应奠定了基础。     

防老剂RD苯胺塔塔体失稳分析

通过对某厂防老剂RD生产装置苯胺塔材料进行化学成分分析,由此对塔体进行材料力学性能测试和塔体E值计算,首次利用成分分析和力学性能测试,提出操作温度高于600℃以上是造成苯胺塔失稳主要原因,并提出了预防措施,为生产企业防范塔体失稳提供了可靠技术支撑.     

浅谈炼油装置中焦炭塔工作特点及失效模式

焦炭塔使用过程中,从室温到高温周期性运行,承受循环载荷,温差应力。常见失效模式主要有：焦炭塔裙座焊缝开裂、堵焦阀焊缝及周围开裂、焦炭塔塔体焊缝内表面开裂;塔体鼓凸、偏斜;塔体材料内部组织出现球化、石墨化现象;下塔盖变形发生泄漏等。     

考虑土－结构相互作用的风力发电高塔系统地震动力响应分析

研究考虑土－结构相互作用(Soil-structure interaction, SSI)的风力发电高塔系统地震动力响应分析问题。建立风力发电高塔系统“桨叶－机舱－塔体－基础”一体化的多体系统动力学有限元模型。基于多体系统动力学基本原理,风力发电高塔系统被离散为一系列连续的超级单元,而风力发电高塔系统土－结构相互作用则可通过在基础和土体交界面上设置弹簧和阻尼器来实现。在多体系统动力学方法中,可根据材料力学确定难于确定的超级单元参数和依据Lagrange法推导多体动力学控制运动方程。为了研究风力发电高塔系统的动力特性,基于欧洲规范(Eurocode8)对风力发电高塔系统进行了地震作用动力时程分析。研究表明,考虑SSI效应与否对结果影响较大。一般来说,考虑SSI效应会增加塔体基础与地基连接的柔度。同时,SSI效应在不同自由振动中所起的作用不一样,它对弯曲振动尤其是高阶弯曲振动的影响比较大。因此,在对风力发电高塔系统进行地震动力响应分析时,应该考虑SSI效应。     

焦炭塔瞬态温度场及热应力分析

焦炭塔是典型的承受复杂热循环的设备,工作过程中温度急剧变化引起的热应力是导致塔体变形乃至失效的主要因素。根据焦炭塔的实测温度曲线,利用大型有限元分析软件ANSYS,模拟焦炭塔生焦和冷焦两个过程中的瞬态温度变化,分析计算焦炭塔在瞬态温度变化下塔体中相应的热应力。     

焦炭塔塔壁温度场特性的研究(四)——周向温差对非圆形变形的影响

综合分析了焦炭塔横截面非圆形的各种变形情况，从接管推力、周向温差，塔体斜弯及应力松驰等方面分析了基影响因素，结果表明：周向温差使得塔体横截面产生蛋形变形。塔体的倾斜或弯曲变形，使得塔体形变为扁圆形，短径与弯曲半径方向重合。     

汽提塔的制造

氯碱厂用汽提塔塔体圆度、直线度、塔盘平面度都有严格要求，在试制过程对塔体纵环缝焊接坡口、焊接过程、塔盘加工和组装进行了有效的控制，从而满足了设计要求，本文对汽提塔的制造工艺进行了全面总结。     

大型焦炭塔的设计与制造

以某炼油厂的焦炭塔为实例,结合焦炭塔的低周热疲劳工况,对选材、结构设计、焊接、热处理、无损检测及压力实验等主要工艺过程进行了论述和总结。在制造焦炭塔容器时选用具有抗高温蠕变,抗高温硫腐蚀以及对裂纹敏感性小的材料,在裙座与塔体的连接处采用整体锻焊型结构,可有效降低低周热疲劳引起的裙座与塔体连接焊缝的应力。     

焦炭塔结构模态分析及应用

运用ANSYS软件对焦炭塔固有频率分析,分别采用了实体单元和板壳单元进行分析比较。分析结果表明,在低阶时两种单元结果相近,超过6阶以后两种方法差异明显,采用板壳单元更能准确地模拟塔体的膨胀变形。同时研究了焦炭塔的临界风速及抗震性。     

焦炭塔塔壁温度场特性的研究（三）：周向温差对塔体垂直度的影响

分别利用解析式和有限元软件计算了由周向温差引起的轴向不均匀应力，对影响焦炭塔垂直度的各种因素进行了分析，实测了焦炭塔的垂直度情况及一次循环操作中地脚螺母的松动情况。结果表明：塔壁周向不均匀温度场在塔壁上产生的轴向应力较小，但具有拉压交叉的特征，与其它温差产生的压力综合的结果使得塔体周的轴向应力和应变不均匀，长期循环操作使得应变之差累积起来，影响塔体垂直度。周向不均匀温度场也是塔体摆动和地脚螺母松动的主要原因之一。     

兆瓦级风力发电机塔筒的有限元分析

通过ANSYS有限元分析软件,对某型兆瓦级风力发电机塔筒的静强度与模态进行有限元分析.其中静力学分析分成了四种不同的风载情况,并对各种载荷情况分别进行了计算.得出了塔筒整体结构满足强度要求,正常工作时不会发生共振的结论,为塔筒的设计与优化提供了依据.