理论教育 核电厂设施反应分析及应用

核电厂设施反应分析及应用

时间:2023-09-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:当系统的基础上输入加速度时程,按式与式可求得模态激励力为第j个模态力为fj=-。假设系统是单个固定点或多个固定点输入相同的),则各整体坐标上的每个相对位移输出y均是相对于同一个输入的加速度值。第2部分是伴随强迫振动反应项,它也随时间增长而迅速衰减。第3部分是真正的强迫振动反应项,其反应按激励圆频率ωk的谐振变化。

核电厂设施反应分析及应用

当系统的基础上输入加速度时程,按式(5.4.3)与式(5.4.5)可求得模态激励力为

第j个模态力为fj=-

假设系统是单个固定点或多个固定点输入相同的),则各整体坐标上的每个相对位移输出y均是相对于同一个输入的加速度值。因此式(5.4.17)中fj来替代,可改写为

地面加速度输入如按式(3.4.13)采用三角级数模型)=来模拟合成的人工地震波时,式(5.4.18)可表示为

式中,振型参与系数

再将式(5.4.19)代入式(5.4.11)积分项内的,并进行积分运算,可参考式(3.3.46)单自由度强迫振动解,则可得到各模态解qyj(t),(www.daowen.com)

式中,Cj,φj,θj见式(5.4.12),其他

从模态主坐标qyj谐振激励输出结果可清楚观察到均由3部分组成,第1部分是纯初始条件所确定的自由振动反应项,由于阻尼比ξj使该时程很迅速衰减。第2部分是伴随强迫振动反应项,它也随时间增长而迅速衰减。第3部分是真正的强迫振动反应项,其反应按激励圆频率ωk的谐振变化。

当系统结构的某个或几个固有圆频率ωj与基础激励谐振圆频率ωk相等时,该系统会发生共振,将ωkj与对应ak值代入式(5.4.21)整理后得到的解为

从上式结果可明显看出,系统在共振时伴随强迫反应项和强迫反应项与基础输入的谐振幅值ak相比均放大了倍,将qyj代入式(5.4.22)后得到整体位置i上的各个输出分量,因在各阶模态坐标中只是第j阶模态的反应发生共振,可近似将qyj,中不随阻尼比衰减的第3部分单独取出,则yi,可表示为

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