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國之重器 超重力離心模擬與實驗裝置基礎振動關鍵問題研究 版權信息
- ISBN:9787112309894
- 條形碼:9787112309894 ; 978-7-112-30989-4
- 裝幀:暫無
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
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國之重器 超重力離心模擬與實驗裝置基礎振動關鍵問題研究 內容簡介
超重力離心機是一種通過高速旋轉構建超重力場進行實驗研究的重要科研設備,具有時空壓縮、能量強化和加速相分離的科學效應,為人們提供了深化認知、拓展研究視野以及創新探索世界的視角和方法。基于我國經濟建設中巖土工程、地震工程、海洋工程等相關科學問題的研究需要,超重力離心模擬與實驗裝置項目被列為“十三五”時期優先建設的10項國家重大科技基礎設施項目之一,將建成世界上容量*大、應用范圍*廣的超大型離心機設施,為國家重大科技問題研究提供先進的試驗平臺,顯著提升我國在相關多學科領域的研究水平和國際競爭力。 目前,超重力離心模擬與實驗裝置項目正在按期穩步建設的過程中。本書針對項目關鍵技術難題之一的超大型離心機基礎振動問題,通過理論分析、數值仿真分析和現場測試驗證等多種方法開展分析研究,主要內容如下。 (1)基于超大型離心機基礎的結構特點和地基動力特性,結合振動分析理論與數值模擬仿真技術,構建超大型離心機基礎-實體地基耦合三維數值模型,提出科學可行的振動分析研究方法;結合現役運行的ZJU-400離心機基礎的振動測試結果,驗證了振動分析方法的合理性和可行性,為超大型離心機基礎的振動分析提供依據。 (2)對超大型離心機基礎-實體地基耦合模型開展模態分析,研究基礎的各階自振模態頻率和振型,并探究地基模擬范圍對自振特性分析結果的影響。基于白噪聲激振,對離心機基礎的荷載頻率敏感性進行分析,推導了地基參振質量。*后,通過對各種結構設計和地基處理措施進行模擬,探究了提高基礎自振頻率的可行性。 (3)基于超大型離心機基礎-軟土地基耦合模型,開展振動響應分析。綜合采用穩態動力頻域分析和動力時程方法,分析三臺離心機在不同工況下的振動響應,研究基礎結構響應隨荷載頻率的變化規律,分析響應在空間中的分布特征;探究多主機聯合運行工況下的振動響應特性。分析分縫方案對基礎結構振動特性的影響,推導主機基礎間的振動影響規律。*后,結合離心機基礎特點、主機研制要求和相關規范,提出以響應控制為主的多部位-多指標的離心機基礎振動控制標準,并驗證了基礎的安全性。 (4)根據超大型離心機基礎-地基的耦合振動研究,分析基礎周邊場地的振動變化規律,探究地基振動在水平和深度方向的分布特征;采用理論分析和數值模擬的方法,計算項目外圍場地的振動響應,并結合場地振動特性探討離心機運行引發場地振動的控制標準,對場地振動作出評價。 (5)結合超大型離心機基礎結構以及場地的振動特性,探究可行的振動控制方案。采用數值仿真和理論分析相結合的手段,分析離心機采取主動隔振基礎的理論可行性;基于多種屏障隔振方案,進行隔振效果分析和參數敏感性研究,提出針對性的隔振設計方案。
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