双曲线型冷却塔的风致响应分析与研究

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1、双曲线型冷却塔的风致响应分析与研究Researchandanalysisofwind-inducedresponseofhyperboliccoolingtower作者姓名陆健学位类型学历硕士学科、专业工程力学研究方向工程结构分析与计算机仿真导师及职称王左辉教授2013年04月双曲线型冷却塔的风致响应分析与研究摘要20世纪以来，随着工业的快速发展，世界各地的电厂建设也进得到了极大的发展，而冷却塔正是电厂极为重要的一个构件，1965年，英国渡桥电厂在一场强风中倒塌3座冷却塔，让众多学者意识到对冷却塔的风荷载响应的研究的重要性。本文以安徽宿州电厂某冷却塔结构为研究对象，构建

2、出了冷却塔的有限元计算模型，对其进行了力学分析，结果如下一、本文使用ANSYS有限元软件计算冷却塔的自由振动特性，对影响冷却塔自振特性的不同因素分别给予计算分析。这些因素主要包括冷却塔的壁厚、弹性模量、密度，人字柱高度、横截面及其数量，通过计算模拟，探究这些因素对冷却塔的自振特性所产生的不同影响。二、冷却塔在风载荷下的响应数值分析：由于自然风一般分为平均风和脉冲风两类，分别模拟冷却塔在平均风和脉冲风作用下的风致响应，得出冷却塔在不同风力作用下的位移、应力响应，找出位移、应力的变化趋势，以及发生最大位移、应力的位置。依据计算结果，对冷却塔风致响应的特性进行了讨论。关键词：

3、冷却塔；自由振动；平均风；脉动风；风致响应IResearchandanalysisofwind-inducedresponseofhyperboliccoolingtowerAbstractSincethe20thcentury,withtherapiddevelopmentofindustry,thepowerplant’sconstructionintheworldalsohasgotgreatdevelopment,andthecoolingtowerisanveryimportantcomponentinthepowerplant.In1965,threecoo

4、lingtowerscollapsedunderastrongwindintheBritishbridgepowerplant,somanyscholarsrealizedtheimportanceoftheresearchoftheresponseofthecoolingtowertothewindload.ForacoolingtowerinAnhuiSuzhoupowerplant,themechnicalmodelofthecoolingtowerisestablishedandthefiniteelementmethodwasusedtocalculateth

5、emechanicalproperty.Mainworkandtheresultsareinthefollowing.1.ThevibrationcharacteristicsofthecoolingtowerareanalyzedusingthefiniteelementsoftwareANSYS.Inthestudyofvibrationcharacteristics,somefactorswhichaffectedthevibrationcharacteristicsofthecoolingtowerwereanalyzedseparately.Thesefact

6、orsincludethewallthickness,theelasticmodulus,thedensity,theherringbonecolumnheight,thecrosssectionofthecoolingtower.Basedonthenumericalsimulation,theinfluenceofthesefactorsforthevibrationcharacteristicsofthecoolingtowerarediscussd.2.Inanalysisoftheresponseofthecoolingtowerunderwindload,b

7、ecauseofthenaturalwindisgenerallyclassifiedasthemeanwindandthefluctuatingwind,thewind-inducedresponseofthecoolingtoweraresimulatedseparately.Thedisplacementandstressresponseofthecoolingtoweraregotbasedonthesimulationresults.Atthesametime,thechangetrendandthelocationofmaxi