申请/专利权人：大连理工大学

申请日：2021-09-17

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN113887001B

主分类号：G06F30/18

分类号：G06F30/18;G06F30/28;G06F111/10;G06F113/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2022.01.21#实质审查的生效;2022.01.04#公开

摘要：本发明属于输电线路中钢管塔涡振防治技术领域，公开了一种基于新型径向扰流板的钢管构件涡激振动抑制设计方法，包括步骤S1，确定发生涡振钢管的外径D；S2，确定扰流板的高度H，长度B和布置间距S；S3，根据S和钢管长度L，确定扰流板组数n；S4，根据m的奇偶性确定扰流板的布置方案，并安装在钢管塔上。本发明提供的技术方案，基于改变结构气动力外形的原理，在发生涡振的钢管上安装扰流板对涡振进行控制。本发明采用正交试验和数值模拟，能够全面且充分地分析各结构参数对旋涡脱落频率的影响，给出各个参数的建议范围取值，对工程扰流板设计有指导意义。

主权项：1.一种基于新型径向扰流板的钢管构件涡激振动抑制设计方法，其特征在于，步骤如下：S1，确定发生涡振钢管外径D；S11，确定发生涡振钢管的长度L和单位长度的质量S12，通过公式得到钢管构件的固有圆频率ωn，即得到固有频率fn＝ωn2π；其中E弹性模量，I为截面惯性矩；S13，根据公式确定临界起振风速U，St为斯特劳哈尔数，取0.2；S2，确定扰流板的高度H、长度B和布置间距S；S21，将结构参数H、B和S直接或间接地和钢管直径D联系，即令H＝aD，B＝bH，S＝cD；S22，进行正交试验分析，基于设计经验确定a，b，c的上下限，并设置5个不同的水平；各个结构参数的上下限具体为，a＝0.2～2，b＝1～3，c＝5～15，每个水平等间距设置；S23，套用L2552正交试验表，得到25组不同的方案；S24，通过CFD软件进行风场模拟，得到每个方案所对应的旋涡脱落频率fs；S25，通过涡振控制评价指标，将fs通过公式线性转化为分值SC；将fs线性转化为分值公式为：SC＝100-100fsfn；S26；通过极差分析，得到各个结构参数的主次顺序和最优水平；极差分析包括计算和判断两个部分，计算包括参数极差计算：Rj＝maxKj1,Kj2,Kjm-minKj1,Kj2,Kjm判断包括根据maxKj1,Kj2,Kjm最优水平，Rj的大小判断参数主次顺序；其中j＝a,b,c，m＝1,2,3,4,5，Kjm为参数j第m水平所对应的试验指标和，即SC的总和；S27，得到各个参数的建议范围取值，并确定各参数取值；S3，根据布置间距S和钢管长度L，确定扰流板组数n；n满足nB+n-1S＜L，向下取整；S4，根据m的奇偶性确定扰流板的布置方案，并安装在钢管塔上；布置方案是指：当n为偶数，以钢管中心为基点，在两边S2处分别布置一组扰流板，然后再每隔S均布置；当n为奇数，从钢管中心开始布置，往两边每隔S均匀布置。

全文数据：

权利要求：

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