摘 要: 以16 *10_4m_3 LNG储罐为例, 应用AD INA有限元软件中的Lanczos特征值算法, 考虑液固耦合效应研究其动力特性参数。结果表明: 内罐液固耦合基本振动频率较低, 振动形式以cosnH型梁式振动为主, 液体晃动为低频的振动; 外罐基本振动频率较高, 振动形式也以cosnH型梁式振动为主。内罐的液固耦合前三阶频率分别为1.979, 4.766, 6.491 H z; 液体晃动前三阶频率分别为0.104, 0.185, 0.235 H z; 外罐前三阶频率分别为6.509, 12.37, 22.16 H z 。
1 储罐有限元模型的建立
1. 1 模型的基本数据[ 1]
本文以建于中国某地区的一液化天然气储罐为原型, 建立ADINA 有限元模型。该罐容积为16*10_4m_3, 罐内液化天然气密度为450 kg /m_ 3, 弹性模量为2. 56 *109N/m_ 2。内罐材料采用9% N i钢, 密度为7 850kg/m_ 3, 弹性模量为5.0 *10_10 N / m_ 2, 泊松比为0. 3。考虑材料的非线性, 采用双线性强化模型,屈服强度取4.9 * 108 N /m_ 2, 剪切模量为2.1 *10_11 N/m_2。外罐材料为钢筋混凝土, 密度为2400 kg/ m_ 3, 弹性模量为2.0 *10_10N/m_2, 泊松比为0.2。内罐液体高度为34.26 m。内罐直径为80 m, 沿高度方向分为10 层, 每层高3. 543m, 从上到下每层的厚度分别为12,12, 12,12, 12.2, 14.7, 17.3, 19.8, 22.4, 24.9 mm, 总高为35.43 m。外罐和内罐间隔为1 m。外罐厚为0.8m, 壁高为38.55 m。罐顶为钢筋混凝土球面穹顶, 内径为82m, 厚为0.4 m。底板为混凝土底板, 厚为0.9m。
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