ABAQUS模拟风载荷对焦炭塔动力响应分析

"基于ABAQUS的焦炭塔风载荷分析 (2014年) - 孟庆娟，关金华，杨郁满，谢腾腾，孙铁 - 辽宁石油化工大学学报 - 2014年4月 - 文章编号:1672-6952(2014)02-0061-04 - 中图分类号:TE962 文献标志码:A - doi:10.3696/j.issn.1672-6952.2014.02.016" 这篇2014年的论文主要探讨了基于有限元软件ABAQUS对焦炭塔进行风载荷分析的技术和重要性。焦炭塔是石油炼制工业中的关键设备，由于其高耸且相对细长的结构，很容易受到风载荷的影响，从而引发振动。风载荷被认为是随机性的，这种不规则的力可能导致塔体的不稳定振动，甚至可能对结构的完整性造成威胁。 作者利用ABAQUS进行动态分析，以深入理解风载荷对焦炭塔结构性能的影响。该软件在结构力学领域广泛应用，尤其在非线性分析方面表现突出，能有效模拟复杂的加载条件和结构响应。在分析过程中，他们模拟了风压对塔体的作用，观察了加载和卸载过程中的结构动态响应。 分析结果显示，当风载荷作用于焦炭塔时，最大的节点位移发生在塔顶，位移量达到0.79mm，这表明塔顶是最敏感的部分。同时，最大应力出现在裙座固支端附近的节点，应力峰值为3.26MPa，但这个数值未超过材料的许用应力，因此在正常情况下不会导致结构失效。然而，论文指出，在加载和卸载期间，结构产生了频率为10Hz的振动，这个频率接近结构的自然频率，存在共振的风险。共振可能导致应力集中，加速疲劳破坏，从而影响焦炭塔的稳定性和寿命。 论文强调，设计和运行焦炭塔时必须充分考虑风载荷的影响，采取必要的措施来避免或减轻共振现象。这可能包括优化塔体设计，增强结构刚度，或者引入阻尼系统来减少振动。此外，对于风载荷的预测和监测也非常重要，以确保设备在各种气候条件下都能安全运行。 这篇论文通过ABAQUS的仿真分析，为理解和控制焦炭塔在风载荷下的动态行为提供了宝贵的数据和见解，对于提升石油炼制设施的安全性和可靠性具有实际指导意义。