立式儲(chǔ)液罐動(dòng)力響應(yīng)的數(shù)值模擬研究.pdf

1、地震是世界上最具有突發(fā)性和毀滅性的自然災(zāi)害，立式儲(chǔ)液罐在地震荷載作用下的損壞易造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，特別是立式儲(chǔ)液罐多為儲(chǔ)存易燃、易爆介質(zhì)，地震中發(fā)生的次生災(zāi)害對(duì)人類的生存環(huán)境造成更為嚴(yán)重的影響和危害。隨著石油和天然氣的開采，儲(chǔ)液罐已經(jīng)成為石油、化工等領(lǐng)域的重要工業(yè)設(shè)施。如何分析其在地震作用下的響應(yīng)以減小其破壞，已成為該領(lǐng)域重要的研究課題之一?；谝陨?，本文做了以下幾個(gè)方面的研究工作：
　　 1、通過大量閱讀文獻(xiàn)資料，介

2、紹了儲(chǔ)液罐的抗震研究的發(fā)展歷程，將儲(chǔ)液罐流固耦合效應(yīng)的基礎(chǔ)理論及各種研究方法作了簡(jiǎn)要的概括，為下面進(jìn)行的數(shù)值模擬提供理論基礎(chǔ)。
　　 2、分析了立式儲(chǔ)液罐流固耦合、動(dòng)液響應(yīng)的基本原理，運(yùn)用Fluid80單元與Shell181單元建立了立式儲(chǔ)液罐的有限元模型，并借用有限元程序ANSYS對(duì)其進(jìn)行了模態(tài)分析，將所得結(jié)果與文獻(xiàn)值及理論值進(jìn)行對(duì)比，初步驗(yàn)證了有限元模型的正確性和合理性。
　　 3、考慮流固耦合系統(tǒng)的固有頻率求解是非

3、線性問題，本文運(yùn)用脈沖響應(yīng)試驗(yàn)方法建立有限元模型，通過Fourier變換，從時(shí)域相應(yīng)結(jié)果獲得系統(tǒng)的頻譜，得出了立式儲(chǔ)液罐在水平脈沖作用下的時(shí)程曲線和頻譜曲線，為罐液耦合系統(tǒng)的非線性模態(tài)分析提供了新的思路。
　　 4、采用了三條地震波對(duì)儲(chǔ)液罐不同液面的情況進(jìn)行了動(dòng)力時(shí)程分析，得出了立式儲(chǔ)液罐在地震荷載作用下的時(shí)程曲線，對(duì)其結(jié)果進(jìn)行了分析，分析結(jié)果表明，儲(chǔ)液罐地震響應(yīng)在滿罐時(shí)發(fā)生破壞或失效的可能性最大。為儲(chǔ)液罐工程設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)