• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    MFSAP、SAP2000和STARDYNE三個(gè)軟件動(dòng)力計(jì)算結(jié)果差異分析

    2015-10-21 19:05:14馬旻尹謙鈞
    探索科學(xué) 2015年3期
    關(guān)鍵詞:阻尼有限元

    馬旻 尹謙鈞

    [摘要]MFSAP、STARDYNE 和SAP2000三個(gè)有限元軟件都可以用來(lái)進(jìn)行汽輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)動(dòng)力分析,本文使用三個(gè)軟件對(duì)一個(gè)假想的汽機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算,通過(guò)對(duì)結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn):三個(gè)軟件計(jì)算得到的結(jié)構(gòu)自振頻率是一致的,相差在2%以內(nèi);幅頻曲線趨勢(shì)一致,數(shù)量上略有差異,這種差異隨位移幅值的數(shù)量增加而減小,在幅值10μm以上時(shí),差異在10%以內(nèi);計(jì)算中由于采用阻尼形式的不同(粘滯阻尼和結(jié)構(gòu)阻尼)引起的位移幅值的差異在3%以內(nèi)。

    [關(guān)鍵詞] 汽輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ) ?有限元 ?幅頻曲線 ?阻尼

    一、MFSAP、STARDYNE 和SAP2000簡(jiǎn)介

    MFSAP(TGFP的升級(jí)版)是國(guó)內(nèi)電力行業(yè)應(yīng)用較為廣泛的汽機(jī)基礎(chǔ)動(dòng)力分析軟,軟件使用方便,與中國(guó)規(guī)范結(jié)合良好,是一個(gè)很好的計(jì)算工具。

    在設(shè)計(jì)嶺澳核電站二期中的彈簧隔振基礎(chǔ)時(shí),我院接觸到了STARDYNE軟件,并有幸向德國(guó)GERB公司汽機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)專家學(xué)習(xí)了使用方法。STARDYNE是STAAD軟件中的一個(gè)高級(jí)分析模塊,在STAAD軟件界面雖然可以調(diào)用STARDYNE分析模塊,但STARDYNE軟件中大部分很好、很有用的功能無(wú)法使用,包括了用于汽機(jī)基礎(chǔ)動(dòng)力分析的穩(wěn)態(tài)分析的功能,德國(guó)GERB公司專家是通過(guò)批處理文件來(lái)調(diào)用STARDYNE頻域分析的功能,并且通常要借助其他前(后)處理軟件(如FEMAP)來(lái)進(jìn)行建?;蛴^察計(jì)算結(jié)果,所以操作起來(lái)不太方便。

    為便于進(jìn)行彈簧隔振基礎(chǔ)設(shè)計(jì),我們考慮用SAP2000軟件替代STARDYNE軟件來(lái)進(jìn)行汽機(jī)基礎(chǔ)的動(dòng)力分析。SAP2000的穩(wěn)態(tài)分析功能適合解決汽機(jī)基礎(chǔ)動(dòng)力問(wèn)題,并且軟件操作界面直觀、友好,并且已經(jīng)能夠根據(jù)中國(guó)規(guī)范進(jìn)行構(gòu)件設(shè)計(jì),可以完成常規(guī)汽機(jī)基礎(chǔ)和彈簧隔振基礎(chǔ)動(dòng)、靜力計(jì)算和構(gòu)件設(shè)計(jì),是進(jìn)行汽機(jī)基礎(chǔ)動(dòng)力分析的一個(gè)很好的工具。

    由于以前很少使用STARDYNE和SAP2000軟件進(jìn)行汽機(jī)基礎(chǔ)的動(dòng)力分析,缺乏經(jīng)驗(yàn),為驗(yàn)證軟件分析結(jié)果的正確性,同時(shí)也為了解各個(gè)軟件結(jié)果的差異程度,我們選了一個(gè)算例,用三個(gè)軟件分別進(jìn)行動(dòng)力分析,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和比較。

    二、軟件中有關(guān)阻尼的設(shè)置

    汽機(jī)基礎(chǔ)動(dòng)力分析中的一個(gè)比較重要的問(wèn)題是有關(guān)阻尼的取值和設(shè)置。阻尼有結(jié)構(gòu)阻尼(structural damping or hysteretic damping)和粘滯阻尼(modal damping or viscous damping)兩種理論,在動(dòng)力分析時(shí),兩種阻尼理論通常都采用瑞利阻尼的表示形式,即阻尼矩陣表示為質(zhì)量矩陣和剛度矩陣的線性組合。

    MFSAP軟件使用說(shuō)明書(shū)中指出,在MFSAP動(dòng)力分析時(shí)無(wú)論采用哪種理論,阻尼比應(yīng)采用《動(dòng)規(guī)》規(guī)定的阻尼比的兩倍,即0.125。

    STARDYNE中則提供“粘滯阻尼”(modal damping or viscous damping)和“結(jié)構(gòu)阻尼”(structural damping or hysteretic damping),依據(jù)軟件的幫助文件,如果采用“粘滯阻尼”,在阻尼比應(yīng)取0.0625;如果采用結(jié)構(gòu)阻尼,在阻尼比應(yīng)取為0.125。

    SAP2000中僅提供了“結(jié)構(gòu)阻尼”,以瑞利阻尼的形式給出,根據(jù)SAP2000分析手冊(cè)和結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)知識(shí)可知,將瑞利阻尼中的質(zhì)量矩陣系數(shù)設(shè)為0,剛度矩陣系數(shù)設(shè)為粘滯阻尼比的2倍,則結(jié)構(gòu)阻尼與粘滯阻尼。例如,如果STARDYNE中的粘滯阻尼比為0.0625,那么SAP2000中質(zhì)量矩陣系數(shù)設(shè)為0,剛度矩陣系數(shù)設(shè)為0.125。

    三、算例及結(jié)果分析

    1.算例說(shuō)明

    本文所選的計(jì)算問(wèn)題為MFSAP軟件使用手冊(cè)中的第一道例題EX1,是一個(gè)假想的汽機(jī)基礎(chǔ),橫向一跨、縱向兩跨,SAP2000中的計(jì)算模型如下圖所示。擾力作用在每個(gè)橫梁的跨中,從左至右擾力作用節(jié)點(diǎn)號(hào)分別為26、31、36,其他詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)MFSAP(V1.0)使用手冊(cè)。

    將三個(gè)軟件計(jì)算結(jié)果與平均值進(jìn)行比較可知,三個(gè)軟件的結(jié)果與均值最大相差為1.3%,即使計(jì)算模型很簡(jiǎn)單,頻率的計(jì)算結(jié)果也會(huì)有一點(diǎn)差異。

    3.計(jì)算結(jié)果差異分析

    三個(gè)軟件計(jì)算的擾力作用點(diǎn)處SRSS組合的幅頻曲線見(jiàn)下圖。

    從幅頻曲線圖中可看出,各曲線趨勢(shì)基本一致,但數(shù)量上存在差異,不完全重合。造成這種差異可能有兩個(gè)原因,一個(gè)是軟件計(jì)算精度不同,另外一個(gè)是軟件使用的阻尼類型不同。

    為分析軟件計(jì)算精度的影響,將各軟件計(jì)算結(jié)果與均值的相對(duì)值為縱坐標(biāo),以相應(yīng)的位移幅值為橫坐標(biāo),繪制成散點(diǎn)圖如下。

    由上述兩圖可以看出,隨著計(jì)算的位移值的增加,三個(gè)軟件的計(jì)算結(jié)果相差越來(lái)越小,x方向結(jié)果收斂較快,在位移幅值大于1.5μm時(shí),相差在5%以內(nèi);而z方向結(jié)果收斂較慢,幅值大于9μm時(shí),相差在5%以內(nèi)。由此可以推測(cè),軟件的計(jì)算精度是造成結(jié)果差異的一個(gè)重要原因,并且隨著計(jì)算變量量值增加軟件的精度會(huì)提高。

    為驗(yàn)證上述推斷,本文將原模型中的z方向的三個(gè)擾力值放大10倍,將SAP2000和STARDYNE的計(jì)算結(jié)果整理見(jiàn)圖。圖中可以看出,在位移大于10μm以后,兩個(gè)軟件結(jié)果與均值相差5%以內(nèi)。

    為分析阻尼類型對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響,使用STARDYNE軟件中的粘滯阻尼和結(jié)構(gòu)阻尼兩種阻尼形式對(duì)算例進(jìn)行計(jì)算,將兩個(gè)結(jié)果計(jì)算差異見(jiàn)圖,可以看出,阻尼形式不同引起的結(jié)果差異在3%以內(nèi)。

    四、結(jié)論

    1.三個(gè)軟件計(jì)算得到的結(jié)構(gòu)自振頻率是一致的,相差在2%以內(nèi);幅頻曲線趨勢(shì)一致,數(shù)量上略有差異,這種差異隨位移幅值的數(shù)量增加而減小,在幅值10μm以上時(shí),差異在10%以內(nèi)。

    2.計(jì)算中由于采用阻尼形式的不同(粘滯阻尼和結(jié)構(gòu)阻尼)引起的位移幅值的差異在3%以內(nèi)。

    猜你喜歡
    阻尼有限元
    帶有時(shí)滯項(xiàng)的超三次弱阻尼波方程一致吸引子的存在性
    N維不可壓無(wú)阻尼Oldroyd-B模型的最優(yōu)衰減
    關(guān)于具有阻尼項(xiàng)的擴(kuò)散方程
    具有非線性阻尼的Navier-Stokes-Voigt方程的拉回吸引子
    新型有機(jī)玻璃在站臺(tái)門的應(yīng)用及有限元分析
    基于有限元的深孔鏜削仿真及分析
    基于有限元模型對(duì)踝模擬扭傷機(jī)制的探討
    計(jì)及時(shí)延的互聯(lián)電力系統(tǒng)分散式阻尼控制
    具阻尼項(xiàng)的Boussinesq型方程的長(zhǎng)時(shí)間行為
    磨削淬硬殘余應(yīng)力的有限元分析
    麦盖提县| 靖宇县| 五家渠市| 泽州县| 同德县| 苍山县| 延川县| 禹州市| 珲春市| 平山县| 通道| 珲春市| 淮安市| 施秉县| 佛教| 博湖县| 衡山县| 固阳县| 通江县| 开江县| 万山特区| 马公市| 民乐县| 白银市| 门头沟区| 哈巴河县| 平陆县| 教育| 安龙县| 滨州市| 醴陵市| 丽水市| 孟村| 大渡口区| 临澧县| 奈曼旗| 郁南县| 东丽区| 正安县| 呼和浩特市| 米林县|