基于防屈曲支撑的导管架大型风机冰激振动响应分析

摘要

位于寒区的导管架大型风机在服役期间易遭受冰荷载的作用，冰激振动响应显著。为保证风机安全运行，要求其必须具备一定的抗冰性能。而导管架支撑构件一般是细长比较大的薄壁空心圆筒结构，在极端冰荷载作用下易发生屈曲破坏，从而导致主体结构遭受更大的冰激振动。为解决这一问题，提出基于防屈曲支撑(BRB)的导管架风机结构。以渤海某四桩导管架大型风机为例，利用ANSYS有限元软件建立结构的简化模型，对其进行屈曲分析，将易发生屈曲的杆件换成防屈曲支撑，分别对替换前后的风机在3条挤压冰荷载作用下的振动响应进行对比分析。结果表明：BRB风机结构在不同挤压冰荷载作用下，均可以减小关键位置的峰值位移、峰值加速度，尤其在Push2冰荷载作用下结构振动响应甚至可减小26%以上。该研究成果可为其他同类型海上风机结构设计与研究工作提供参考。

关键词

海上导管架风机 / 防屈曲支撑 / ANSYS / 屈曲分析 / 动力响应 / 抗冰减振

基金资助

国家自然科学基金资助项目(U2106222)