沈睿,陈孟,陶宏新,黄庆

• 1:上海核工程研究设计院股份有限公司

摘要(Abstract)：

基于HOUSNER理论和流固耦合相互作用理论对大型立式圆柱储罐的动态特性展开研究。采用ANSYS有限元软件Fluid80单元建立流固耦合有限元模型，并采用Reduced法进行模态分析，对典型低矮型和细高型锚固储罐在1/4、1/2、3/4和设计装液量H下的动态特性进行研究，并对两种模型得出的液面第一阶晃动频率和储罐系统第一阶主振形频率进行对比分析。通过对比基于HOUSNER理论的模型和流固耦合模型的计算结果，对HOUSNER理论公式进行修正，计算结果表明，本文提出的基于HOUSNER理论的修正模型与流固耦合模型计算结果更加接近，本文提出的HOUSENER理论修正模型所预测的储罐第一阶主振形频率最大误差比HOUSENER理论模型降低7.41%,改进了HOUSNER理论公式的不保守性，为核电厂大型储罐的抗震设计提供参考。

关键词(KeyWords)： 立式圆柱储罐;模态分析;流固耦合;动态特性;核电厂

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):

作者(Author): 沈睿,陈孟,陶宏新,黄庆

DOI: 10.20190/j.cnki.02580918.202501010

参考文献(References)：

• [1] 叶成，郑明.AP1000核电站非能动安全系统的比较优势[J].原子能科学技术，2012,46(10):1221-1225.
• [2] 林诚格，郁祖盛.非能动安全先进核电厂APl000[M].北京：原子能出版社，2008:7,196-199.
• [3] 李扬.中美欧储罐抗震规范中地震作用的比较研究[J].世界地震工程，2009,25(1):122-130.
• [4] 张如林.大型储罐抗震研究现状与发展综述[J].四川建筑科学研究，2015,41(1):205-209.
• [5] 杜坤.考虑液体晃动效应的大型储罐有限元抗震分析方法[J].核动力工程，2016,37(6):58-61.
• [6] 周利剑.液体与储液结构相互租用流固耦合的实现[J].油气田地面工程，2009,28(11):11-14.
• [7] 柯林华.大型储罐自振特性分析[J].山西建筑，2012,38(10):47-48.
• [8] 管友海.大型LNG储罐液固耦合模态分析[J].当代化工，2015,44(1):148-154.
• [9] 姜良芹.大型储罐的模态分析[J].炼油技术与工程，2008,38(5):59-62.
• [10] 王亚轩.敞口锚固式储罐壳液耦合有限元分析[J] .大庆石油学院学报，2011,35(5):60-64.
• [11] 董汝博.考虑流固耦合的海洋储油罐平台地震反应分析[J].船舶力学，2010,14(8):887-893.
• [12] HOUSNER G W.Dynamic pressure on accelerated fluid containers[J].Bulletin of the Seismological of America,1957,47(1):15-35.
• [13] HOUSNER G W.The dynamic behavior of water tanks[J].Bulletin of the Seismological of America,1963,53(3):381-387.
• [14] 陈贵清.超大型储液罐流固耦合振动分析[J].唐山学院学报，2011,24(3):5-8.
• [15] 韩芳.基于流固耦合理论的立式储液罐抗震数值分析[J].武汉科技大学学报，2011,34(5):359-363.
• [16] 沈睿.大型低压储罐抗震分析方法研究[C]//第九届中国核学会.“核技术、核应用、核经济(三核)论坛”.2012:412-425.
• [17] Nuclear Reactors and Earthquakes:Tid-7024[S].United States Atomic Energy Commission,1963.
• [18] 杜建镔.旋转周期流固耦合系统动力分析的数值方法研究[D].北京：清华大学，1999.