王亚轩;金倬伊;刘瑞有;张云峰;计静;

• 1:黑龙江八一农垦大学工程学院

• 2:黑龙江大学化学化工与材料学院

• 3:梧州中国石油昆仑燃气有限公司

• 4:东北石油大学土木建筑工程学院

摘要(Abstract)：

为获得储罐的自振特性(频率和振型),建立2 000m3敞口锚固式储罐有限元模型,分析储罐壳液耦合模态,得到储罐的前3阶储液晃动频率(0.247,0.418,0.517Hz)、壳液耦合振动频率(6.087,12.748,21.77Hz)及相应的振型,其中晃动频率与振动频率分别与文献对比最小和最大误差分别为1.2%,4.4%和2.5%,10.6%;储液晃动和壳液振动的基本频率与立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范计算结果对比最小和最大误差分别为1.2%和2.6%;给出壳液耦合储罐的振动规律.结果表明:当储罐振动频率为0～1.000Hz时,振型包含自由液面的局部波动和储液晃动,自由液面的局部波动发生在储液晃动前;当储罐振动频率大于1.000Hz时,为壳液耦合振动,其中包含cosθ型梁式振动和周向cos nθ多波振动.

关键词(KeyWords)：敞口锚固式储罐;壳液耦合振动;晃动频率;振动频率;梁式振动;多波振动;有限元分析

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):黑龙江省自然科学基金重点项目(ZD200806);;

黑龙江省教育厅科学技术研究资助项目(11511012)

作者(Author):王亚轩;金倬伊;刘瑞有;张云峰;计静;

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参考文献(References)：

• [1]Velersos A S,Yang J Y.Earthquake response of liquid storage tanks.Advances civil Engir.Through Engir.Mechanics,proceedingsof Annual EMD Specialty conference[C].ASCE,Raleigh,N.C.,1977:1-24.

• [2]Zienkiewica O C,Bettess P.Fluid-structure dynamic interaction and wave force[J].International Journal for Numerical Methods inEngineering,1978,13(1):1-16.

• [3]Olson L G,Bathe K J.Study of displacement-based fluid finite elements for calculating frequencies of fluid and fluid-structure sys-tems[J].Nuclear Engineering and Design,1983,76(2):137-151.

• [4]李伟,戴光,张颖,等.地上立式金属储罐腐蚀损伤的实验[J].大庆石油学院学报,2003,27(1):99-102.

• [5]李伟,戴光,龙飞飞,等.常压立式储罐声学检测仪的研制[J].大庆石油学院学报,2003,27(1):95-98.

• [6]李伟,戴光,龙飞飞,等.地上立式金属罐底储罐在线声学检测及评价方法[J].大庆石油学院学报,2003,27(1):93-94.

• [7]张云峰,张彬,岳文彤.内罐泄漏条件下LNG混凝土储罐预应力外墙模态分析[J].大庆石油学院学报,2008,32(6):86-89.

• [8]张云峰,袁朝庆,孙建刚.储罐三维地震响应分析[J].大庆石油学院学报,2003,27(2):71-74.

• [9]徐刚,任文敏,张维.储液容器的三维流固耦合动力特性分析[J].力学学报,2004,36(3):325-335.

• [10]张营,孙建刚,崔利富,等.16万方LNG储罐的动特性分析[J].大连民族学院学报,2010,12(5):464-466.

• [11]崔利富.立式储罐三维基础隔震体系动响应分析研究[D].大庆:大庆石油学院,2007.

• [12]孙建刚,周利剑.立式储罐与地基相互作用动力特性分析[J].地震工程与工程振动,2006,26(3):232-234.

• [13]孙建刚.立式储罐地震响应控制研究[D].哈尔滨:中国地震局工程力学研究所,2002.

• [14]王莉莉,孙建刚,朱亚楠.Ⅱ类冻土场地上储罐的地震反应分析[J].大庆石油学院学报,2003,27(3):83-86.

• [15]周利剑.水平地震激励下立式储罐与地基相互作用动力响应分析[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2006.

• [16]周利剑,孙建刚,梁立孚,等.基于损伤性能的立式储罐抗震设计方法[J].大庆石油学院学报,2006,30(2):131-133.

• [17]周利剑,孙建刚,梁立孚.立式储罐耗能及变形的数值分析与计算[J].大庆石油学院学报,2006,30(2):128-130.

• [18]张艳.立式圆柱形储罐地震响应研究[D].北京:中国石油大学,2009.

• [19]赵晓磊.15万立方米浮放储罐静动力数值分析[D].大庆:大庆石油学院,2009.

• [20]潘栋,邓民宪.基于ANSYS的储液罐固有振动特性分析[J].西部探矿工程,2008,5.52-54.

• [21]尚晓江,邱峰,赵海峰.ANSYS结构有限元高级分析方法与范例应用[M].北京:中国水利水电出版社,2008

• [22]GB 50341-2003,立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范[S].