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空间点云数据在储罐结构有限元建模中的应用
1
作者
都亮
邢述
+3 位作者
王大朋
张春义
石秀山
闫河
《中国安全科学学报》
北大核心
2025年第9期106-112,共7页
为提高危化品储罐结构安全评价的准确性,提出一种基于三维激光扫描的有限元模型构建流程,通过点云数据构建有限元仿真模型,精准表征罐体不圆度、局部凹凸变形等实际结构拓扑形态。首先,利用3D激光扫描系统获取现场高精度空间结构数据,...
为提高危化品储罐结构安全评价的准确性,提出一种基于三维激光扫描的有限元模型构建流程,通过点云数据构建有限元仿真模型,精准表征罐体不圆度、局部凹凸变形等实际结构拓扑形态。首先,利用3D激光扫描系统获取现场高精度空间结构数据,提出包含坐标系转换、节点对应和坐标值更新的轻量规则化预处理方法;其次,结合有限元模型单元构造方法,基于坐标更新后的点云节点生成计及初始几何缺陷的数值仿真模型,并开展模型精度分析;最后,以某在役拱顶储罐为例,基于3D激光扫描数据完成储罐变形分析,采用高精度有限元模型构造方法,构建罐壁全尺寸有限元模型,进而开展罐壁强度性能评价。结果表明:点云数据处理方法可实现计及储罐几何变形的有限元单元模型构建,单元节点空间位置精度达0.01 mm,点云数据量可缩减70%;相较于传统考虑初始几何变形的有限元仿真模型,计及储罐几何变形的有限元单元模型的结构安全评价结果更偏保守,储罐评价结论更偏于安全。
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关键词
点云数据
储罐结构
有限元
安全评价
圆筒
结构
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职称材料
双层储罐结构的地震局部动力效应研究
被引量：
2
2
作者
曲淑英
曲乃泗
杨春秋
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2002年第3期455-457,共3页
对层间及内罐同时储液的双层圆柱壳储罐的地震作用进行理论分析。在考虑壳皮单元及附连水的局部动力效应影响的情况下 ,推导回转壳壳皮单元的局部动力效应和回转壳附连水的局部动力效应计算公式 ,同时对双层圆柱壳的刚度阵、质量阵考虑...
对层间及内罐同时储液的双层圆柱壳储罐的地震作用进行理论分析。在考虑壳皮单元及附连水的局部动力效应影响的情况下 ,推导回转壳壳皮单元的局部动力效应和回转壳附连水的局部动力效应计算公式 ,同时对双层圆柱壳的刚度阵、质量阵考虑了剪切变形的影响 ,给出动水压力分布规律和动载荷下的动力特性 ,并用这种方法对一个双层圆柱壳储罐的节点动位移、动内力等进行计算。研究发现 ,储罐的局部动力效应正比于节点加速度和单元连续质量 ;由于附连水质量的影响 ,储罐的局部动力效应较其他结构更为显著。
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关键词
地震作用
局部动力效应
双层
储罐结构
质量惯性力
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职称材料
典型储液类结构流-固耦合问题的扩展研究
3
作者
侯钢领
梁立孚
+1 位作者
岳治华
郭庆勇
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期1695-1702,共8页
为了明晰流体与固体耦合力学机理及其相互作用力,本文以典型储液类流固耦合问题为研究对象,综合应用变积方法、Lagrange乘子法和对合变换法,建立了非保守流固耦合问题的一类变量和二类变量的拟变分原理。经推导其驻值条件得到一类变量...
为了明晰流体与固体耦合力学机理及其相互作用力,本文以典型储液类流固耦合问题为研究对象,综合应用变积方法、Lagrange乘子法和对合变换法,建立了非保守流固耦合问题的一类变量和二类变量的拟变分原理。经推导其驻值条件得到一类变量和二类变量流固耦合问题的控制方程。应用Lagrange乘子表示流固耦合界面处耦合因子,分别给出应用流体力学变量和固体力学变量表达的耦合因子。将拟变分原理应用于有限元素法,建立了流-固耦合动力学的协调元和杂交元计算模型。本文对流固耦合问题的变分方法发展和提高计算效率具有重要作用。
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关键词
储罐结构
拟变分原理
耦合因子
拟驻值条件
流固耦合动力学
LAGRANGE乘子
流固耦合
计算模型
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职称材料
题名
空间点云数据在储罐结构有限元建模中的应用
1
作者
都亮
邢述
王大朋
张春义
石秀山
闫河
机构
中国特种设备检测研究院
国家市场监督管理总局技术创新中心(油气管道与储存设备安全)
出处
《中国安全科学学报》
北大核心
2025年第9期106-112,共7页
基金
国家市场监督管理总局科技计划项目(2023MK207)
十四五国家重点研发计划课题项目(2023YFC3008703)
中国特检院青年科技英才项目(KJYC-2023-05)。
文摘
为提高危化品储罐结构安全评价的准确性,提出一种基于三维激光扫描的有限元模型构建流程,通过点云数据构建有限元仿真模型,精准表征罐体不圆度、局部凹凸变形等实际结构拓扑形态。首先,利用3D激光扫描系统获取现场高精度空间结构数据,提出包含坐标系转换、节点对应和坐标值更新的轻量规则化预处理方法;其次,结合有限元模型单元构造方法,基于坐标更新后的点云节点生成计及初始几何缺陷的数值仿真模型,并开展模型精度分析;最后,以某在役拱顶储罐为例,基于3D激光扫描数据完成储罐变形分析,采用高精度有限元模型构造方法,构建罐壁全尺寸有限元模型,进而开展罐壁强度性能评价。结果表明:点云数据处理方法可实现计及储罐几何变形的有限元单元模型构建,单元节点空间位置精度达0.01 mm,点云数据量可缩减70%;相较于传统考虑初始几何变形的有限元仿真模型,计及储罐几何变形的有限元单元模型的结构安全评价结果更偏保守,储罐评价结论更偏于安全。
关键词
点云数据
储罐结构
有限元
安全评价
圆筒
结构
Keywords
storage tank structure
point cloud data
finite element
safety assessment
cylindrical structures
分类号
X959 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
双层储罐结构的地震局部动力效应研究
被引量：
2
2
作者
曲淑英
曲乃泗
杨春秋
机构
烟台大学土木工程系
大连理工大学工程力学系
出处
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2002年第3期455-457,共3页
基金
国家自然科学基金 (1 0 1 4 2 0 0 1 )
山东省自然科学基金 (Y2 0 0 0F0 1 )资助项目~~
文摘
对层间及内罐同时储液的双层圆柱壳储罐的地震作用进行理论分析。在考虑壳皮单元及附连水的局部动力效应影响的情况下 ,推导回转壳壳皮单元的局部动力效应和回转壳附连水的局部动力效应计算公式 ,同时对双层圆柱壳的刚度阵、质量阵考虑了剪切变形的影响 ,给出动水压力分布规律和动载荷下的动力特性 ,并用这种方法对一个双层圆柱壳储罐的节点动位移、动内力等进行计算。研究发现 ,储罐的局部动力效应正比于节点加速度和单元连续质量 ;由于附连水质量的影响 ,储罐的局部动力效应较其他结构更为显著。
关键词
地震作用
局部动力效应
双层
储罐结构
质量惯性力
Keywords
Seismic force
Local dynamic effect
Two-compartment liquid tank
Mass inertial force
分类号
TH113 [机械工程—机械设计及理论]
O317 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
典型储液类结构流-固耦合问题的扩展研究
3
作者
侯钢领
梁立孚
岳治华
郭庆勇
机构
中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室
哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期1695-1702,共8页
基金
黑龙江省重点研发计划(2022ZX01A14)
中国地震局地震工程与工程振动重点实验室开放基金项目(2020D21)
+1 种基金
中核集团领创科研项目(KY90200210017)
烟台市校地融合发展项目(22MZ03CD012).
文摘
为了明晰流体与固体耦合力学机理及其相互作用力,本文以典型储液类流固耦合问题为研究对象,综合应用变积方法、Lagrange乘子法和对合变换法,建立了非保守流固耦合问题的一类变量和二类变量的拟变分原理。经推导其驻值条件得到一类变量和二类变量流固耦合问题的控制方程。应用Lagrange乘子表示流固耦合界面处耦合因子,分别给出应用流体力学变量和固体力学变量表达的耦合因子。将拟变分原理应用于有限元素法,建立了流-固耦合动力学的协调元和杂交元计算模型。本文对流固耦合问题的变分方法发展和提高计算效率具有重要作用。
关键词
储罐结构
拟变分原理
耦合因子
拟驻值条件
流固耦合动力学
LAGRANGE乘子
流固耦合
计算模型
Keywords
storage tank
quasi-variational principle
coupling factor
quasi-stationary condition
fluid-solid cou-pling dynamics
Lagrange multiplier
fluid-solid coupling
computation model
分类号
O313 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
空间点云数据在储罐结构有限元建模中的应用
都亮
邢述
王大朋
张春义
石秀山
闫河
《中国安全科学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
双层储罐结构的地震局部动力效应研究
曲淑英
曲乃泗
杨春秋
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2002
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
典型储液类结构流-固耦合问题的扩展研究
侯钢领
梁立孚
岳治华
郭庆勇
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
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