张紧器系统对顶张式立管固有频率的影响研究

发布时间：2024-01-31 02:36

　　采用Euler-Bernoulli梁模型建立立管的水平运动控制方程,并应用Galerkin方法化简求得立管的固有频率。考虑平台的升沉运动,对比了推导的张紧器详细模型和工程常用的简化模型下立管的固有频率。最后基于推导的详细模型,研究了张紧器结构参数对立管固有频率的影响。结果表明:立管固有频率受浮体升沉运动的影响,浮体升沉运动会改变立管的共振特性,引起立管共振点的迁移和转变;采用不同张紧器模型,立管固有频率存在差异,且该差异随着固有频率阶次的增大而增大;立管固有频率受张紧器结构参数的影响,在实际工程中应合理选择张紧器的参数大小,以避免发生参激共振和涡激共振。

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【部分图文】：

图1常规液压气动式张紧器

张紧器的核心部件是液压气柱的液压气动系统(如图2所示),其主要由四部分组成:①低压氮气瓶;②液压缸(包括活塞和活塞杆);③高压蓄能瓶;④连通液压缸和高压蓄能瓶的油管。这四部分形成了一个通过液压油传递压力,用惰性气体作为弹性介质的密闭弹性系统。图2液压气柱的液压-气动系统

图2液压气柱的液压-气动系统

图1常规液压气动式张紧器1.2张紧器的张力计算模型

图3单个液压气动系统的受力

单个液压气动系统的受力情况如图3所示。假设液压油不可压缩,并且气体状态变化过程与外界无热交换(即绝热过程),得到张紧器系统的张力计算公式,即式(1)～式(5)。张力计算公式的详细推导过程见文献[20]。Τ=ΡoAo-ΡgAg-Μg-Μx??+Ff????....

图4立管的物理简化模型

(2)不考虑立管的轴向伸长,也不考虑截面的转动和剪切变形;(3)立管的几何尺寸、材料性质沿长度方向是均匀的;

本文编号：3890807