1、鋼鐵工業(yè)是國家經(jīng)濟建設(shè)中能源消耗最大的行業(yè),新型干式煤氣柜在節(jié)約能源和保護環(huán)境上發(fā)揮著重大作用,但是其風振理論沒有得到相應(yīng)的發(fā)展,至今還沒有建立一套通用的大型煤氣柜的風荷載和風振響應(yīng)的理論。因此有必要對煤氣柜結(jié)構(gòu)的風壓分布和風振響應(yīng)等方面進行深入研究。本文圍繞煤氣柜結(jié)構(gòu)的風壓分布和風振響應(yīng),主要開展了以下工作:
　　(1)煤氣柜結(jié)構(gòu)表面風壓的數(shù)值模擬。闡述了計算流體動力學的基本原理,利用大型流體計算軟件對煤氣柜結(jié)構(gòu)進行數(shù)值風洞模擬

2、,獲得了煤氣柜平均風壓系數(shù)的分布情況,為本文煤氣柜風振響應(yīng)計算提供基礎(chǔ)。
　　(2)煤氣柜結(jié)構(gòu)的動力特性分析。采用大型有限元軟件建立了煤氣柜結(jié)構(gòu)精細有限元模型,計算了考慮活塞運動的動力特性分析,獲得了煤氣柜的頻率和振型分布情況。并研究了煤氣柜內(nèi)壓對動力特性的影響,發(fā)現(xiàn)煤氣內(nèi)壓對殼體振動影響較大。
　　(3)煤氣柜結(jié)構(gòu)頻域風振響應(yīng)分析。闡明了計算風振響應(yīng)的頻譜分析法的基本原理。根據(jù)數(shù)值風洞模擬結(jié)果和基于準定常假定下,本文自編頻

3、譜分析法的程序,采用CQC法、虛擬激勵法和SRSS法進行了煤氣柜柜體動力響應(yīng)的頻譜計算,得到位移響應(yīng)根方差、峰值因子和響應(yīng)功率譜的分布情況,發(fā)現(xiàn)本文煤氣柜的共振現(xiàn)象并不明顯。分析了參振模態(tài)數(shù)量、模態(tài)交叉項對風振響應(yīng)的影響,表明模態(tài)交叉項的影響不可忽略。分析了基本風壓、地貌類型和阻尼比等因素對峰值因子的影響。最后研究了考慮內(nèi)壓影響的風振響應(yīng),發(fā)現(xiàn)不考慮內(nèi)壓影響時脈動風響應(yīng)會偏大。
　　(4)煤氣柜結(jié)構(gòu)時域風振響應(yīng)分析。給出了諧波合成

4、法模擬煤氣柜表面風速時程的計算方法,驗證了諧波合成法能夠較好地模擬該結(jié)構(gòu)的脈動風時程。進行了有限元動力時程響應(yīng)分析,得到了煤氣柜位移響應(yīng)的平均值和脈動值。通過計算給出了結(jié)構(gòu)各高度處的位移風振系數(shù)分布,并分析了活塞位置、基本風壓、地貌類型和阻尼比等因素對位移風振系數(shù)的影響,綜合分析這些因素,對于A、B、C和D類地貌,本文建議整體風振系數(shù)分別取為1.8、1.9、2.0和2.4。最后進行了頻域與時域風振響應(yīng)的對比分析,以驗證本文編寫的程序及其