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加肋双曲冷却塔动力响应的渐近分析法——摄动有限元解

李龙元 卢文达

李龙元, 卢文达. 加肋双曲冷却塔动力响应的渐近分析法——摄动有限元解[J]. 应用数学和力学, 1987, 8(7): 603-610.
引用本文: 李龙元, 卢文达. 加肋双曲冷却塔动力响应的渐近分析法——摄动有限元解[J]. 应用数学和力学, 1987, 8(7): 603-610.
Li Long-yuan, Loo Wen-da. Asymptotic Analyses of Dynamic Response of Hyperbolic Cooling Tower Shells with Ring-Stiffeners——Perturbation Finite Element Solution[J]. Applied Mathematics and Mechanics, 1987, 8(7): 603-610.
Citation: Li Long-yuan, Loo Wen-da. Asymptotic Analyses of Dynamic Response of Hyperbolic Cooling Tower Shells with Ring-Stiffeners——Perturbation Finite Element Solution[J]. Applied Mathematics and Mechanics, 1987, 8(7): 603-610.

加肋双曲冷却塔动力响应的渐近分析法——摄动有限元解

Asymptotic Analyses of Dynamic Response of Hyperbolic Cooling Tower Shells with Ring-Stiffeners——Perturbation Finite Element Solution

  • 摘要: 加肋壳体与光滑面壳相比,一般它具有较好的动力特性与较好的稳定性.本文通过对作者关于加肋双曲冷却塔自由振动及阵风响应计算结果的文献[1,2]的综合分析,认为目前工程中一般仅加几根环肋的双曲冷却塔,可以把肋的质量、刚度矩阵作为在原光滑塔壳的质量、刚度矩阵基础上的一个增量矩阵,从而可采用一般的奇异渐近分析法来统一求解.文中我们首先给出了轴对称环向加强肋及非轴对称一般加强肋的质量、刚度矩阵,并根据渐近分析原理给出了由于肋的刚度、质量矩阵所引起的塔固有频率、塔振型的一般增量表达式.由此增量表达式,我们还进一步给出了使最小基频达到最大值的加肋位置参数和加肋截面尺寸(肋的宽高比)参数并对实际工程中的双曲冷却塔给出了具体的数值结果. 其次,在阵风响应的分析中,本文用渐近方法也相应给出了由于肋的刚度、质量矩阵所引起的响应增量及阵风响应因子增量的计算表达式. 渐近分析结果同一般数值结果的比较表明,对塔的固有频率前者能给出较精确的结果,而对塔的振型一般误差较大.针对这一情形,文中还建议了一种修正了的振型计算法.
  • [1] Li Long-yuan and Lu Wen-da,Analyses of free vibration and response to turbulent wind of hyperbolic cooling towers by ring-stiffeners,IASS,Japan,9(1986).
    [2] 李龙元、卢文达,加肋钢筋混凝土双曲冷却塔的动力分析和计算,振动与冲击(待发表).
    [3] 李龙元、卢文达,轴对称壳体在具有多局部非轴对称缺陷时的自由振动分析—摄动有限元解,第一次全世界计算力学大会,美国(1986.9).
    [4] 卢文达、李龙元,非均匀弹性双曲冷却塔的动力特性及阵风响应的分析计算,全国第二届计算力学会议,上海(1986.8).
    [5] Lu Wen-da,The finiteelement solution and model tests of free vibration ofhyperbolic cooling towers,Natural Draught Cooling Towers,IASS-RUB,Germany(1984).
    [6] 李龙元,加筋圆柱壳自由振动的摄动解,应用数学和力学,8,3(1987),
    [7] 277-286.
    [8] Jacobi,C.G.J.,Crelle's Journal fur die Reine und Angewandte Mathematik,bd 30,s51.(1946).
    [9] 胡海昌,多自由度结构的固有振动,北京大学力学系讲义(1984).
    [10] 张文、侯志坤,大型广义特征值问题的一个新解法,全国第一届计算力学会议文集(1980).
    [11] Lu Wen-da,Wind loading of hyperbolic cooling towers without meridionalribs,IASS-RUB,Germany(1984).
    [12] 卢文达等,双曲冷却塔的阵风响应,电机工程学报,1 (1982).
    [13] Pinazzi,F.,The effect of structure variations on the dynamic behaviour of a system,Comput.& Struct.,4(1985).
    [14] Eckstein,U.,Improvement of the structural behaviour of cooling towers by ring-stiffeners,IASS-RUB,Germany(1984).
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出版历程
  • 收稿日期:  1986-06-17
  • 刊出日期:  1987-07-15

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