閥體抗地震沖擊計算模型

上篇高剪切乳化機小編分享了波紋管截止閥的結(jié)構(gòu)，下面乳化機小編繼續(xù)為大家分享閥體抗地震沖擊計算模型。

閥體抗地震沖擊計算模型

抗地震沖擊數(shù)值仿真試驗的關(guān)鍵是提高仿真的精度和可靠性，這就要求在建立有限元模型時根據(jù)求解問題特性，選擇合理的單元類型以及合適的單元尺寸。為了全面地考慮各部分的抗沖擊性能，尋找結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，對該幾何模型進行了有限元建模。選擇六面體進行網(wǎng)格劃分，劃分網(wǎng)格完畢的閥體有限元模型如圖2所示。

圖2閥體計算有限元模型1.抗震分析方法

目前主要的抗震計算分析有模態(tài)分析法、響應(yīng)譜分析法以及時程法三種，分別如下所述。

(1)模態(tài)分析法通過系統(tǒng)運動方程求得自振頻率和模態(tài)振型，然后組合各模態(tài)的響應(yīng)得到整個結(jié)構(gòu)響應(yīng)。

有阻尼影響的線性系統(tǒng)運動方程為：

[M\{u" }+[C){u'}+[K]{u}={F(t)}(1)

[M]-質(zhì)量矩陣；

[C]一阻尼矩陣；

[K]一剛度矩陣；

{u}—節(jié)點位移矢量

{F(t)}一載荷對時間的任意函數(shù)。

(2) 響應(yīng)譜分析法將動力問題靜力化，對于非解耦振動問題，當(dāng)受到地震激勵時將系統(tǒng)主要模態(tài)與響應(yīng)譜進行組合近似代表整個結(jié)構(gòu)的實際響應(yīng)。

(3) 時程分析法動力分析法可得到各個時刻結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。

將振動時程分為一系列相等的微小時間間隔&，r+Ar時刻的動力平衡方程可表示為

[^D]{A?}t+At={AFD} (2)

式中[A：d]——結(jié)構(gòu)等效動力剛度;

{AFJ——等效載荷矢量。

由時程可得到各質(zhì)點隨時間變化的位移，速度和加速度動力反應(yīng)，并進而可計算出構(gòu)件內(nèi)力的時程變化關(guān)系。由于該閥不是大型結(jié)構(gòu)，基座跨距小，因此本文研究閥結(jié)構(gòu)的固有特性時，不考慮多點激勵情況，而采用單一點輸入。利用振型疊加時程法對閥結(jié)構(gòu)進行抗震分析。

2.時程曲線生成法

數(shù)值法合成目標響應(yīng)譜的地震動時程是基于人造地震的重要研究方法。高剪切乳化機小編分享的本文，筆者采用頻域方法擬合單阻尼響應(yīng)譜，精度與希爾伯特-黃變換(HHT)等方法相比略差，但容易實現(xiàn)并且該時程曲線比較符合實際情況。詳細的設(shè)計過程如圖3所示。

圖3地震波模擬流程

根據(jù)測試得到的數(shù)據(jù)以及圖3給出的流程，可以得到以下三個方向30s的地震載荷，分別如圖4?圖6所示。

圖6Z方向地震時程曲線