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 消防车ANSYA中的流体计算模块


  消防车ANSYA中的流体计算模块包括单元类型:二维和三维,能够分析的类型有:层流分析或紊流分析,传热分析或绝热分析,可压缩分析或不可压缩分析,牛顿流分析或非牛顿流分析,多组分传输。
消防车ANSYA中的流体计算模块

  (1)消防车层流与紊流分析:层流中一般都是平滑有序的速度场,高粘性流体的低速流动通常就为层流。紊流分析是用来分析具有足够高的流速和足够低粘性并且引起斎流波动的流体流动的问题。不可压缩流体是指流体的密度在流动过程中保持不变或当流体被压缩时能量消耗很少,不可压缩流体的温度方程会忽略流体动能的变化和粘性耗散。


  (2)消防车的热分析:流体分析中一般会分析求解流场中的温度分布情况,温度方程在流体性质不随温度变化的情况下可以不解。


  (3)消防车的可压缩流分析:对于高通气流,流场的性质会受到很强的压力梯度引起的流体密度的变化的显著影响,对于这种流动的分析软件会使用不同的求解方法。
消防车ANSYA中的流体计算模块

  (4)消防车的非牛顿流分析:很多流体流动并不能通过应力与应变率之间的线性关系来解释,在对非牛顿流体分析时提供了三种粘性模式。


  ansys/flotran模块的分析步骤:


  ①消防车的确定问题的区域;


  ②确定消防车的流体的状态;


  ③生成消防车的有限元网格;


  ④施加消防车的边界条件;


  ⑤设置消防车的分析参数;


  ⑥求解;


  ⑦查看消防车的结果。


  登高平台消防车类结构风振研究现状


  对于消防车的结构风振响应研究,大多数研究对象是针对高层建筑及竖直高營结构的。十九世纪六十年代初,教授就己经通过抖振理论得到了顺风向风振响应。形成了结构风效应分析理论和实验方法,不但完善了结构设计时对顺风向风效应的计算,还形成了风效应规范,使得建造超高层建筑和大跨度桥梁提供了设计依据。
消防车ANSYA中的流体计算模块

  主要的消防车的研究方法和技术有两个:一个是“阵风荷载因子法”(法);另一种是“惯性风荷载法”(法)。法是通过教授建立的高层建筑顺风向风效应的计算模型,基于抖振理论,建立近地瑞流模型,得出计算高层建筑顺风向等效荷载及其响应的方法。


  这种方法较完整的考虑了消防车的风和结构之间的相互作用,得到结构的消防车的顺风向风振响应和等效风载荷,这种方法几乎被所有国家风载荷规范引用。阵风荷载因子法是通过“阵风因子”,表示峰值响应与均值响应的比值系数,由于常规分析多采用平均风载荷和平均响应,所以只要求出阵风因子就可以得到结构的脉动响应。法即把风载荷在结构上产生的脉动作用等效成产生脉动位移的惯性力,法求得的阵风因子取决于结构的质量分布和动力特性,并且随着高度的增加,其等效风荷载与平均风是不同的。


  目前,国内外对消防车的在风载荷作用下的风振响应的研究比较少,由于消防车的结构的复杂性、整体比较庞大,对其进行风洞实验或现场实测消耗比较大,所以仅仅局限在对港口、船舶等风比较大的沿海区域工作的起重机;随着计算机的迅速发展及计算流体动力学软件的不断成熟,对于内陆用的起重机的风致振动有了一定的研究,由于模型过于庞大,对计算机的硬件要求太高,也只是局限在对起重机的基本构件的研究。

  在不同消防车的风载荷作用下的风力系数,有变截面箱型体、圆形截面、标准箱形体构件;在利用软件模拟过程中,考虑到构件的长细比、截面高宽比、表面粗糙度及雷诺数等对风载荷系数的不同影响因素,采用稳态风载荷和瞬态风载荷两种方式进行模拟,得出结果:


  ①消防车的风载荷系数随着构件的长细比和高宽比增加不断增加;


  ②在一定范围,消防车的风载荷系数随着与雷诺数成反比关系;


  ③消防车的构件的稳态和瞬态风力系数与表面粗糙度成反比关系;


  ④得出一些消防车的基本构件在不同影响因素下的风力系数值。
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