Artykuł zawiera analizę stanu wytężenia żelbetowego fundamentu ramowego zespołu turbowentylatorów usytuowanego na terenie eksploatacji górniczej. Fundament obciążono wymuszeniem dynamicznym części wirujących wentylatorów i dodatkowo obciążeniem parasejsmicznym zarejestrowanym w czasie wstrząsu górniczego. Sprawdzono częstości drgań własnych fundamentu, oceniono stopień wytężenia elementów fundamentu i stan jego bezpieczeństwa w wyniku pracy dynamicznej.
EN
This paper presents a safety analysis of a turbofan set RC frame foundation located in a mining area. The foundation has been loaded with the dynamic excitation generated by the parts of the rotating fans and additionally with a seismically induced impacts resulting from mining tremors. The natural frequencies of the foundation as well as the degree of strain of the foundation’s members and its safety under dynamic impacts were evaluated.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article describes dynamic analyses of frame foundation for a turbine set with a capacity of 20 MW. In the introduction, the author discusses a general method of performing dynamic calculations in building structures. The natural analyses were performed using three methods: a simplified method, a finite element method for the bar structure and the volumetric structure. The course of action was described in detail. The quality of the results was compared. General recommendations for this type of analyses were formulated.
PL
W artykule opisano analizy dynamiczne fundamentu ramowego pod turbozespół o mocy 20 MW. We wstępie omówiono ogólnie sposób prowadzenia obliczeń dynamicznych w konstrukcjach budowlanych. Analizy własne przeprowadzono trzema metodami: metodą uproszczoną, metodą elementów skończonych dla konstrukcji prętowej i objętościowej. Opisano szczegółowo tok postępowania. Porównano jakość otrzymanych wyników. Sformułowano ogólne zalecenia do tego typu analiz.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł dotyczy modernizacji konstrukcji fundamentu ramowego turbozespołu, wykonanego w latach sześćdziesiątych XX wieku. Modernizacja podyktowana była potrzebą wymiany turbozespołu na nowy, o innej geometrii, innym sposobie przekazywania obciążeń oraz zwiększonej mocy. W artykule omówiono główne problemy technologiczne i projektowe.
EN
The paper concerns the modernization of a frame foundation structure of a turbine set. The object was executed in the 1960s. The modernization was caused by the necessity of the turbine set replacement into the new one, with different geometry, different way of loads application and increased wattage. In the paper the main technological and design aspects were discussed.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W niniejszym artykule przedstawiono analizę wrażliwości częstotliwości własnych fundamentu pod maszynę drukarską, a także optymalizację jego własności dynamicznych. Minimalizowano masę przy narzuconych ograniczeniach na częstotliwości własne. Sformułowanie takie prowadzi do zmniejszenia statycznych nacisków na grunt. Narzucenie dodatkowych warunków ograniczających na częstotliwości własne obiektu pośrednio doprowadza do spełnienia wymagań producenta maszyny odnośnie do amplitud przemieszczeń w szerokim zakresie częstotliwości wymuszenia. Z kolei bezpośrednie ograniczenia minimalnych wartości zmiennych projektowych wprowadzono w taki sposób, aby zachowane były warunki nośności i stateczności. Obliczenia wykonano programem MSC.MARC, w którym zaimplementowano algorytm optymalizacji gradientowej SQP. W wymienionym programie pochodne funkcji celu liczone są jawnie, a pochodne ograniczeń wyznaczane są metodą obciążeń wirtualnych.
EN
The paper presents sensitivity analysis of eigenfrequencies of foundation supporting a printing machine as well as the optimization of its dynamic properties. The minimal mass of foundation was searched with respect to constraints imposed on eigenfrequencies. This problem leads to minimize base compression. Imposing additional constraints on eigenfrequencies leads also indirectly to fulfil machine producer.s requirements connected with displacement amplitudes in wide range of forced frequency. The lower limit of design parameters was defined by fulfilment load capacity.s requirements. The calculation was carried out with utilization of MSC.MARC where gradient method for optimization (Sequential Quadratic Programming - SQP) was implemented. Derivatives of goal were calculated explicity but gradients of constraints functions were determined by virtual load method.
Przedstawiono rozwiązanie fundamentu ramowego obciążonego statycznie i dynamicznie. Podano podstawowe założenia i ograniczenia projektowe oraz omówiono zastosowane w analizie modele numeryczne. Zamieszczono wybrane wyniki analizy statycznej i dynamicznej.
EN
In the paper there are presented and analysed selected design problems that occured while calculating reinforcement frame foundation for the set of printing machines inducing static and dynamic reactions. The basic assumptions and design restraints are given, the strategy for solving the design problems is formulated and FEM numerical models used, are discussed. Some selected analysis results are also included.
Podano wyniki obliczeń dynamicznych metodą elementów skończonych żelbetowego fundamentu pod turbozespół i porównano je z wynikami pomiarów dynamicznych takiego samego fundamentu pracującego w elektrowni w Polsce.
EN
FEM results of dynamic design analysis of RC frame foundation for turbine set are presented and compared with dynamic measurements of a similar foundation under running turbine set.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Random vibrations and crossing analysis of the machine foundation in the form of the flat frame made of thick bars is examined in this paper. The frame is modelled by FEM with Timoshenko beam elements. The machine is treated as the nondeformable block supported viscoelastically on the frame. The dynamic load is random and has the form of the periodic series of short-duration impulses. The solution of the problem is presented in the correlation theory sphere by using the impuls response function defined for the multi-degree-of freedom system. The results are applied to the simplified, practically useful analysis of the first crossing problem formulated for the cyclostationary case of the load series. Examples of numerical analysis are presented and discussed.
PL
Rozpatruje się drgania losowe fundamentu pod maszynę oraz problem niezawodności w sensie pierwszego przekroczenia. Fundament jest skonstruowany w postaci płaskiej ramy złożonejz krępych prętów. Do opisu drgań ramy fundamentowej zastosowano metodę elementów skończonych z elementami belkowymi typu Timoszenki. Modelem maszyny jest nieodkształcalna bryła masowa oparta lepkosprężyście na ramie. Układ jest poddany działaniu okresowej serii losowych obciążeń krótkotrwałych, jak to często zdarza się w przypadkach dynamicznego oddziaływania maszyn.Rozwiązanie układu uzyskano posługując się impulsową funkcją przejścia zdefiniowaną dla układu dyskretnego i określoną przez numeryczne całkowanie równań ruchu. Otrzymano rozwiązanie w postaci wartości oczekiwanej oraz kowariancji przemieszczenia i prędkości dowolnego punktu układu. Rozwiązanie to zastosowano do uproszczonego, praktycznie użytecznego sformułowania i analizy problemu pierwszego przekroczenia - w przypadku obciążenia okresowo-stacjonarnego. Przytoczono wybrane wyniki analiz numerycznych.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A matrix dynamic equation of motion of a steel frame foundation for rotary machines, equipped with passive dynamic absorbers, is formulated. Transoms and columns of the foundation are made as thin walled bars of an open contour. The machines are treated as vibroisolated rigid bodies. The spatial thin walled frame is discretised with FEM. The system satisfies some orthogonality conditions, used in the assembly process. The absorbers are optimally localised as well as optimally tuned with respect to selected modal systems of the original structure and are applied for reducing steady-state forced vibrations of the light damped foundation in the resonant zones. A computer algorithm and programme are written, useful for dynamic analysis of engineering structures undertaken. Dynamic analysis of a realistic foundation for a turboset is performed.
Opisano modele fizyczne konstrukcji wsporczej w postaci ortogonalnej ramy przestrzennej. Przedstawiono metodę projektowania specjalnych tłumików drgań (tzw. biernych absorberów dynamicznych).
EN
Physical models of supporting structure in the shape of orthogonal three dimensional frame are described. The design method of the special vibration dampers (s.c. passive dynami absorbers) is presented.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the paper, stedy-state vibrations of the steel frame foundation-rotary machine system are considered. The supporting structure is an orthogonal spatial frame, consisting of thin walled bars of open contours. The machine, supported with the viscoelastic spatial elements, may produce several centrifugal forces shifted in phase. The study aims at developing the approximate vibration theory, useful in practice, as well as at formulating a computer algorithm for the dynamic analysis of the systems undertaken. The first and second order theory for an open thin walled bar has been develeoped via the introduction of the bar displacements relative to the elastic axis of the bar, all components of the external bar loads and other aspects. The second order loads are derived in a unified and slightly different way compared to the references. In the equilibrium equations the Poisson effect is consequently taken into account. For the frame structure the finite element method has been applied, with a partly new thin walled bar finite element used in the algorithm. A realistic numerical example is included.
PL
W pracy rozpatruje się drgania ustalone stalowego fundamentu ramowego pod grupę maszyn obrotowych. Konstrukcja wsporcza jest ortogonalną ramą przestrzenną, złożoną z cienkościennych prętów o profilu otwartym. Maszyna, podparta za pomocą przestrzennych elementów lepkosprężystych, wywołuje powstawanie sił niewyważenia obrotowego, które mogą być przesunięte w fazie. Celem pracy jest sformuowanie technicznej teorii drgań, a także opracowanie komputerowego algorytmu analizy dynamicznej takich układów. Teoria I i II rzędu dla prętów cienkościennych o profilu otwartym została rozwinięta m.in. przez operowanie stanem przemieszczenia odniesionym do osi sprężystej pręta oraz wszystkimi składowymi obciążeń zewnętrznych. Obciążenia drugiego rzędu wyznaczono w jednolity sposób, częściowo różniący się od dotychczasowych ujęć literaturowych. W równaniach równowagi uwzględniono efekt Poissona. Do dyskretyzacji struktury prętowej zastosowano metodę elementów skończonych, z częściowo nowym cienkościennym elementem prętowym. W pracy zamieszczono przykład liczbowy odniesiony do realnego układu.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.