تحقیق دینامیک کابل تحت عمل باد (تجزیه و تحلیل تونل باد)

توضیحات

عنوان: تحقیق دینامیک کابل تحت عمل باد (تجزیه و تحلیل تونل باد)

• چکیده
• کلمات کلیدی
• معرفی
• آزمایشات تونل باد
• تاسیسات تونل باد
• مدل تجربی کابل
• دستگاه های اندازه گیری
• ویژگی های جریان باد
• تجزیه و تحلیل داده ها
• تجزیه و تحلیل طیفی
• تجزیه و تحلیل آماری
• مدل عددی
• نتیجه گیری

دینامیک کابل تحت عمل باد: تجزیه و تحلیل تونل باد

چکیده

برای تجزیه و تحلیل ویژگی های اصلی رفتار دینامیکی کابل تحت بارگذاری باد، سلسله مراتب آزمون در یک تونل باد لایه مرزی در یک مدلی از یک کابل انجام گرفته است. در این مقاله، نتایج چند آزمون، هم در جریان آرام و هم در جریان آشفته ارائه شده است. مدلی از کابل شامل قطعه استوانه های چوبی است که توسط رشته های فولادی متصل شده است. داده های وارد شده برای بدست آوردن ویژگی های تصادفی از پاسخ دینامیکی به تفضیل شرح داده شده است (چهار لحظه آماری اول از واکنش همرا با باد در تکیه گاه و بار محوری در کابل). طیف چگالی مجاز، فرکانس های طبیعی کابل با آنهایی که تحلیلی هستند مقایسه شده است، تخمین زده می شود. در نهایت، تخمین ضریب رانش (مقاومت) کابل در اعداد رینولدز مختلف انجام شده است. همچنین نتایج تجربی با آنهایی که بر روی آنهایی بر روی مدل عددی کابل تحلیلی انجام شده اند، مقایسه شده است.

کلمات کلیدی: دینامیک های کابل، آزمون تجربی، تونل بادی، بارگذاری بادی

معرفی

یکی از مسائل جلب توجه در بررسی عملکرد کابل تحت بارگذاری دینامیک ارزیابی عمر فرسودگی است. از این جنبه در تعمیر و نگهداری و مقاوم سازی پل های معلق مورد مطالعه قرار گرفته شده است که در آن القاء بارهای فضایی و بادی تغییرات فشار در کابل های اولیه که می تواند منجر به فرسودگی اجزاء شود، برای درک پویایی کابل تحت بارگذاری باد، مباحث زیر باید در نظر گرفته شود: ویژگی های مناسبی از حوزه سرعت باد (سرعت متوسط و فرایندهای تصادفی آشفته) مدلسازی تحلیلی و/یا عددی برای توصیف رفتار مکانیکی کابل آزمون های تجربی تونل بادی مقیاس کامل و مقیاس مدل ارزیابی ارتعاشات تصادفی تحت بارگذاری تصادفی آسیب های مکانیکی و برآورد عمر سرویس برای سازه های کاملاً ساده، مدل های تحلیلی ممکن است استفاده شود: برای مثال، هنگامی که خمیدگی کابل کمتر از از محدوده است، تئوری خطی [] ممکن است برای مطالعه ارتعاش آزاد از کابل مورد استفاده قرار گرفته باشد. مدل های تحلیلی موجود، غیر خطی در نظر گرفته می شود []. مدل های عددی ممکن است برای کلاس گسترده ای از ساختار پشتیبانی شده کابل، با توجه به همه کاره بودن آنها مورد استفاده قرار بگیرد []. مدل های عددی ساده همچنین ممکن است برای انجام تجزیه و تحلیل سریع مورد استفاده قرار بگیرد []. با این وجود، یک مدل سازی صحیح از دینامیک کابل نمی تواند بدون درک رفتار آن به دست آید زمانی که در معرض بارگذاری باد قرار می گیرد که در آن اتصال با خود نوسانات مکانیکی پایین ممکن است موجب تحریک دینامیکی شود.

چندین مکانیسم تحریک شناسایی شده است، مانند [5]: تحریک افشادن گرداب، نوسانات نا منظم با توجه به وزن باد، تاختن، تداخل جریان های حلقوی، عدد رینولدز مربوط به ناپایداری کششی، ارتعاش باد باران، کابل مورب خشک سریع، تحریک گرداب با سرعت بالا. برای مطالعه مکانیزم های ناشی از باد، آزمایش های تونل باد ممکن است به عنوان یک جایگزینی برای اندازه گیری های مقیاس کامل انجام شود: به ویژه، آزمایش های تونل باد اجازه تجزیه و تحلیل دینامیک های کابل تحت شرایط مختلف را می دهد. باری مثال، آزمایش های تونل باد ممکن است برای تجزیه و تحلیل ارتعاشات ناشی از باران – باد [6]، یا برای مطالعه پایداری (ثبات) آیرودینامیکی کابل های مورب [7]، یا برای بررسی تاثیر لرزش ناشی از جریان های حلقوی در کابل های تنیده مورد استفاده قرار بگیرد.

به هر حال، آزمایش های تونل باد معمولاً بر روی بخشی از کابل انجام می شود، در حالی که اندازه گیری های مقیاس کامل، تنها در ساختار کابل پشتیبانی شده موجود هستند (استثنا در اندازه گیری مقیاس کامل بر روی کابل مورب [] و آزمایش های تونل باد بر روی مدل های خطوط انتقال کابل [0]، وجود دارد). هدف از این کار انجام چندین آزمایش تونل باد (هم در جریان آرام و هم در جریان آشفته) در مدل تجربی بود که یک کابل سالم پشتیبانی شده در انتهای آن را نشان می دهد که ویژگی های تصادفی از رفتار دینامیکی را مورد بررسی قرار می دهد. علاوه بر این، آزمایشات اجازه تخمین ضریب کششی برای کابل به صورت یک کابل سالم را می دهد.

آزمایشات تونل باد

تاسیسات تونل باد

آزمون های تجربی در تونل باد لایه مرزی CRIACIV (Centro di Riceraca Interuniversitario delle Costruzioni Ingegneria del Vento) در پراتور ایتالیا انجام شد. تونل (شکل )، از نوع باز است و سرعت باد هدف ممکن است در محدوده 05 متر در ثانیه متغیر می باشد. سرعت جریان با استفاده از هم تنظیم شیب از ده تیغه تشکیل دهنده فن و هم سرعت چرخش تنظیم می شود.

تونل باد یک بخش مقطع مستطیلی با کناره های . متر در .6 متر است، از ورودی به بخش در حال کار که دارای ابعاد . متر در 1.6 متر هستند، کمی انشعاب پذیر است. طول جهانی تونل باد (از ورودی به پایان منتشر کننده ها (افشانه ها)) حدود متر است. در ابتدا متر برای توسعه لایه مرزی استفاده می شود. بخش آزمون، دارای دو شکاف در دیواره های جانبی دارد که ابزارهای اندازه گیری ممکن است خارج از تونل تنظیم شده باشد.

توجه:

• برای دانلود فایل کامل ورد لطفا اقدام به خرید نمایید.
• پس از خرید بلافاصله لینک دانلود فایل برای شما ایمیل خواهد شد.