槽型单梁结构流固耦合风振特性分析开题报告
2020-04-13 13:42:05
1. 研究目的与意义(文献综述)
风是自然界中的一种普遍现象,它发生频率高,持续时间长,影响范围广。国内外由于风荷载引起的结构破坏的实例并不罕见,比如 baylay m.j.曾报导了9个大跨度屋盖在风速达 34m/s 时造成永久损坏的事件;在 8807 号台风的作用下杭州览桥机场候机楼、市体育场屋顶遭到严重破坏;温州机场屋盖在9417 号台风的作用下严重受损。不仅如此,通过近些年起重机事故数据统计分析可知,许多港口起重机因风载荷作用而引起事故。港口尤其是海港,由于其特殊的地理位置,港口机械常年受到风载荷的作用,在起重机处于非工作状态时,起重机金属结构在风载荷作用下,结构应力发生变化或者产生振动,结构产生疲劳;当起重机处于工作状态时,风振疲劳增强了正常工作载荷对结构疲劳的影响。这都对结构的安全性产生了不利的影响。随着起重机大型化的不断发展,风载荷变成了一项越来越重要的载荷。但《起重机设计规范》中对其规定的条款比较简略,使得在设计过程中对风载荷的计算也不够精确。所以,对港口机械金属结构风载荷及其在风场中的力学特性的分析对于起重机的设计、使用及维护具有重要的意义。
国内外已有的研究表明,容易出现风振而损坏的构件形式是细长杆件。所以,通过对典型结构——槽型单梁结构的风振特性进行分析,能够更好地了解风载荷对结构造成的不利影响。
风载荷的研究方法有;基于随机振动的理论研究、风洞实验、现场实测、数值模拟仿真。使用数值模拟仿真方法效率高,周期短,可以方便地模拟实际风场情况。分析结构在风载荷作用下的动力响应,传统的方法是对结构有限元模型的节点施加风荷载;为了获得更为精确的风振响应,通过ansys软件的计算流体力学(cfd)模块进行流固耦合数值模拟仿真计算。
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容
1.完成专业文献检索15篇以上,其中至少3篇为外文文献;
2.翻译不少于20,000英文(5000汉字)印刷符的与选题相关的外文资料,附外文原文;
3. 研究计划与安排
第1周:外文资料翻译,专业文献资料检索;
第2~3周:书写开题报告并开题。阅读相关参考文献的基础上撰写开题报告;
第4~7周:确定研究分析的方案;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] gb 3811-2008 起重机设计规范[s].
[2] gb50017-2003 钢结构设计规范[s].
[3] 交通部水运司,毕华林,李士瀛,等.港口起重运输机械设计手册[m].北京:人民交通出版社,2001.