浮顶对储油罐自振特性的影响

文献算例的有限元模型罐顶自由，未考虑浮顶、抗风圈等的影响。浮盘是外浮顶储油罐的重要组成部分，曾有文献指出考虑罐液耦合作用后，可忽略浮顶对储油罐自振特性的影响，但文中未给出合理的解释及可靠的依据，所以浮顶对储油罐自振特性的影响有待进一步分析。本节计算有浮顶情况下储油罐的自振特性，并与无浮顶的情况进行对比，分析浮顶对储油罐自振特性的影响。
1、储油罐浮顶单元及浮顶尺寸
储油罐的浮顶具有一定的厚度，由多个零件组合而成，材质不均一。为了简化分析，将储油罐的浮顶简化为钢质薄圆柱，用SOLID45单元来模拟，经试算发现，浮顶的厚度对储油罐自振特性的影响很小。浮顶上下表面的距离较大，其中间为空心结构，所以其厚度由浮顶的质量除以钢材的密度和底板截面积得到，2000m³浮顶的厚度取60mm，50000m³浮盘的厚度同时兼顾SOLID45单元尺寸要求取为1100mm。
2、浮顶对2000m³和50000m³自振特性的影响
浮顶对储油罐自振频率的影响，我们给出了高和矮罐在满罐状态下的前三阶频率，并与储油罐无浮顶状态的值进行对比。可以看出，浮顶对储油罐自振频率的影响很小，振型与无浮顶情况类似。