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地震载荷下圆柱型储罐内晃荡响应的数值模拟
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作者 金鑫 邹寅劼 +5 位作者 王宇圣 代超 任律 刘名名 覃怡怡 杨斌 《地震学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期709-723,共15页
为了研究地震载荷下圆柱型储罐内液体的晃荡特性,选用15种典型的地震信号,采用计算流体力学软件Fluent进行数值仿真,以探究地震的频率、频率成分、峰值速度以及峰值加速度对晃荡波高和水动压的作用规律。结果表明:①地震主频是影响自由... 为了研究地震载荷下圆柱型储罐内液体的晃荡特性,选用15种典型的地震信号,采用计算流体力学软件Fluent进行数值仿真,以探究地震的频率、频率成分、峰值速度以及峰值加速度对晃荡波高和水动压的作用规律。结果表明:①地震主频是影响自由液面响应的主要因素之一,当其接近储液的一阶固有频率时,会激发强烈的非线性晃荡现象,工程中应添加减晃装置;②波高与地震峰值速度呈较强的正相关,并且低频成分的地震信号激发的波浪较其它频率成分的地震信号更为剧烈;③水动压在储罐上部呈对流模式分布,主要受地震主频和频率成分的影响,并与地震峰值速度和频率成分呈正相关;④水动压在储罐中、下部为脉冲模式分布,与地震峰值加速度呈线性正相关且下部的水动压增长速率明显大于中部。因此在抗震设计中,应加强罐壁下部的强度,尤其是峰值加速度较大的储罐放置场地。 展开更多
关键词 地震 圆柱型储罐 液体晃荡 频率成分 峰值速度 峰值加速度
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纵荡与升沉耦合激励下晃荡波特性及响应规律研究 被引量：1
2
作者 金鑫 刘飞飞 +4 位作者 邹寅劼 任律 刘名名 李登松 朱红钧 《水道港口》 2021年第3期309-317,共9页
基于有限差分法对Navier-Stokes方程进行数值离散,建立纵荡与升沉耦合激励下流体晃荡三维数值模型,自由液面采用具有二阶精度的流体体积法进行追踪。基于势流理论推导出纵荡与升沉耦合激励下理想流体晃荡解析解,用于验证已建立的数值模... 基于有限差分法对Navier-Stokes方程进行数值离散,建立纵荡与升沉耦合激励下流体晃荡三维数值模型,自由液面采用具有二阶精度的流体体积法进行追踪。基于势流理论推导出纵荡与升沉耦合激励下理想流体晃荡解析解,用于验证已建立的数值模型与响应规律分析。该模型也与文献结果进行对比分析,表明该模型能准确地模拟耦合激励下的非线性晃荡问题。理论与数值结果表明:即使单自由度纵荡与升沉激励无法激发明显的波动,即非共振,当激励频率的和值或差值接近流体系统自然频率时,耦合激励也可以激发共振晃荡波;耦合晃荡波与激励频率的关系也通过两组扫频分析得到。 展开更多
关键词 液体晃荡 耦合激励 数值模拟 自由面高程
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