- Tytuł:
-
Natural vibrations of a tower structure in mass-changing conditions due to the icing
Drgania własne konstrukcji wieżowej w warunkach zmieniającej się masy układu wskutek oblodzenia - Autorzy:
-
Kowalski, W.
Swierczek, E. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/40218.pdf
- Data publikacji:
- 2016
- Wydawca:
- Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie. Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
- Tematy:
-
natural vibration
tower structure
tower model
mass-changing condition
icing
transmission tower
wind-induced resonance - Opis:
-
The study analyzed the impact of additional tower structure masses on the change of the frequency of its natural vibrations; it also made attempts to mathematical description of this impact. Considerations apply to the tower supporting the lighting system of the city stadium in Ostrowiec Świętokrzyski. The source of additional masses is the icing (frost, rime) and non-structural components constituting the technical equipment of the tower. The analysis was made by modeling by means of the Finite Element Method (FEM) of the structure with the assumption of a one parameter variation of its mass (i.e., the additional mass of all components, structural and non-structural, changes in proportion to one parameter, which is the outer surface of the element on which the ice layer is deposited). Solving the problem of natural vibrations, for subsequent models, representing different intensity of tower's icing, the following natural frequencies have been established. Thus, the increase of the ice-layer thickness on the surfaces from 0 to 2.4 cm caused the reduction of basic natural frequencies by a value, consecutively: for f1 → 26.9%; for f → 27.2%. These values are important from the point of view of technical applications. The findings allow to formulate a postulate that, in the analysis of tower's structure susceptibility to gusts of wind, structure's mass variability resulting from its possible icing was taken into consideration.
W pracy dokonano analizy wpływu dodatkowych mas konstrukcji wieżowej na zmianę częstotliwości jej drgań własnych; dokonano też próby matematycznego opisu tego wpływu. Rozważania dotyczą wieży wsporczej oświetlenia stadionu miejskiego w Ostrowcu Świętokrzyskim. Źródłem dodatkowych mas jest oblodzenie (szron, szadź) oraz elementy niekonstrukcyjne stanowiące wyposażenie techniczne wieży. Analizy dokonano w drodze modelowania metodą elementów skończonych (MES) konstrukcji, przyjmując założenie o jednoparametrycznej zmienności jej masy (to znaczy, że dodatkowa masa wszystkich elementów, konstrukcyjnych i niekonstrukcyjnych zmienia się proporcjonalnie do jednego parametru, którym jest powierzchnia zewnętrzna elementu, na której odkłada się warstwa lodu). Rozwiązując zagadnienie własne drgań dla kolejnych modeli, reprezentujących różne intensywności oblodzenia wieży, wyznaczono wartości kolejnych częstotliwości drgań własnych. I tak, przyrost grubości warstwy lodu na powierzchniach, od 0 do 2,4 cm spowodował redukcję podstawowych częstotliwości drgań własnych o wartości kolejno: dla f1 → 26,9%; dla f2 → 27,2%. Są to istotne wartości z punktu widzenia zastosowań technicznych. Uzyskane wyniki pozwalają na sformułowanie postulatu, aby w analizach podatności konstrukcji wieżowych na porywy wiatru uwzględniana była zmienność masy konstrukcji wynikająca z możliwego jej oblodzenia. - Źródło:
-
Acta Scientiarum Polonorum. Architectura; 2016, 15, 2
1644-0633 - Pojawia się w:
- Acta Scientiarum Polonorum. Architectura
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł