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                    16级大风下路灯会断裂吗?

                    有限元: 2021-10-15 14:44:53 阅读数: 968 分享到:



                    台风消息

                    台风“圆规”已加强为强热带风暴级,并于10月12日凌晨进入南海,12-13日深圳沿海、高地和海面最大阵风将达到11-13级。全市台风黄色预警生效,进入台风防御状态。全市托儿所、幼儿园和中小学停课,具体按照教育部门指引执行。居民应紧闭门窗,停止户外作业和活动,在安全场所暂避。会展及农贸市场、滨海浴场、景区、公园、游乐场等适时停止营业;


                    受台风“圆规”影响,深圳发布了今年首个台风黄色预警,全市停课。同样是秋台风的它让人不禁回想起当年“山竹”的余威,还记得给玻璃窗贴米字的时候吗?

                    被米字胶带支配的玻璃窗


                    在“圆规”影响下,海区最大风力可达13级,而台风威力仍然有可能继续加强,路边不能“躲起来避风”的路灯安全吗?

                    城市热岛效应和街道峡谷效应的叠加,让道路两旁的路灯大部分时间都在承受巨大的风压,东南沿海地区更是每年都会遭受台风的正面吹袭,路灯的抗风能力成为了路灯在设计时不得不考虑的重要因素,那么怎么才能知道路灯能否抗住极限风压呢?

                    2016年9月28日,福建平潭金井湾大道一座高十几米的路灯被狂风吹弯,犹如“拧麻花”般折向路中间。当天,台风“鲇鱼”在福建惠安县登陆,给福建中北部沿海地区带来狂风暴雨。



                    以我司之前针对九洲街灯的结构强度分析为例,我们可以管中窥豹,了解路灯在设计和测试的时候怎么知道它在大风下是否安全,会不会断裂倒塌


                    建立模型


                    根据路灯的设计,首先我们需要将路灯转换为有限元模型,并输入各材料的强度参数。


                    设定工况


                    在这里我们选取了以16级大风垂直向下从背面吹路灯作为例子,根据风力计算公式可以计算出路灯背面风载风力为600N,

                    *计算公式:F=1/2RhXSXCdXV2(风速V=52m/s)



                    模拟结果

                    通过后端盖应力结果云图可以看出,后端的最大应力出现在放大处,分别160.8Mpa 165.1Mpa,超出材料屈服强度,但没有达到材料的断裂强度,区域发生塑性损伤,材料不会失效


                    后端盖应力结果云图

                    通过支撑主体应力结果云图可以看到,最大应力出现在两侧,但材料仍处于弹性阶段,未发生屈服损伤。


                    支撑主体应力结果云图


                    通过螺钉应力结果云图可以看到螺钉受到的应力较大,最大应力达到了218.3Mpa,但小于螺钉所用材料的屈服强度(450Mpa),螺钉材料安全。


                    螺钉应力结果云图


                    安全性总结

                    综上,这款路灯在16级大风背面受风的情况下会出现一定的屈服损伤,但并未断裂,因此路灯在这种极端情况下是安全的。如有需要也可对相应的结构加厚增强抗风性能。



                    这个路灯的例子可以看出,通过分析仿真技术,可以对产品进行不同的工况分析,从而具有缩短产品研发周期,降低产品安全风险提高,提升产品有效性,预测产品潜在失效等优点,也让现代符合设计的路灯不再惧怕大风。


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