板式塔的動態(tài)特性與疲勞失效分析.pdf

1、板式塔塔板處于液體重力載荷和氣體沖擊載荷的雙重作用下。因此常常出現(xiàn)振動斷裂及疲勞失效現(xiàn)象。嚴(yán)重影響了板式塔的服役穩(wěn)定性和工作可靠性。
　　論文研究內(nèi)容與主要結(jié)論如下：
　　首先，分析塔板動態(tài)特性：將液體載荷當(dāng)作模態(tài)求解的預(yù)應(yīng)力，進(jìn)行耦合模態(tài)分析。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行諧響應(yīng)分析，氣體載荷作為外激勵載荷，幅值為板壓降。分析塔板頻率位移關(guān)系。研究表明，塔板固有頻率較低，低頻共振是導(dǎo)致塔板斷裂失效的重要原因。振動激勵載荷為氣體通過閥時所產(chǎn)

2、生的脈沖壓力。當(dāng)外激勵載荷的頻率達(dá)到一定的數(shù)值后，塔板的振動將突然加劇，且呈現(xiàn)多點共振且無規(guī)律性。所以需確保塔板的固有頻率高于外激勵頻率。
　　然后，分析塔板疲勞特性：斷裂裂紋幾乎全部出現(xiàn)在應(yīng)力集中比較嚴(yán)重的部位。在塔板應(yīng)力集中及由于材料的大變形加工引起微小的裂紋處，經(jīng)過交變循環(huán)應(yīng)力作用，塔板達(dá)到疲勞壽命后在無明顯預(yù)先征兆的情況下突然斷裂失效。鑒于塔板加工工藝及結(jié)構(gòu)的相似性，確定塔板應(yīng)力集中系數(shù)，進(jìn)而通過有關(guān)關(guān)聯(lián)式求解其疲勞極限。