大化水电站溢流坝平面闸门振动模态实验分析

本文应用有限元模态分析技术和振动模态试验技术,研究广西大化水电站溢流坝平面工作闸门的结构自振特性,研究表明并非纯风浪压力引起闸门“共振”造成面板局部变形故障。     

大坝底孔弧形闸门原型振动试验研究

本文介绍了万安水利枢纽大坝底孔弧型闸门原型模态分析的方法和测得的前12阶模态及其频率和阻尼,还给出了闸门在泄洪时的振动实测资料。实测表明闸门的模态比较密集,支臂频率比门页低。在下游淹没条件下泄洪,发生强烈振动是难免的。振动观测表明,闸门在下游淹没状态下泄洪时振动强烈,并有明显的优势频率,与闸门自频率接近,运行中应力求避免这种工况。     

巴塘水电站导流洞平面闸门流激振动试验研究

针对巴塘水电站导流洞动水闭门过程中门体出现振动的问题,根据水弹性和重力相似准则建立比尺为1∶25的物理模型。通过模型试验,对平面闸门在闭门阶段的振动加速度、持住力以及门体应变等参量进行试验测定。试验结果表明:闸门在局开挡水时,水平向最大单倍位移幅值为91.974μm,振动危害较小;结构最大Mises应力值为11.32 MPa,闸门整体应力满足强度要求,平面闸门安全可靠。通过ANSYS Workbench平台对闸门进行模态分析。结果表明:干模态基频为40.05 Hz,湿模态基频为35.40 Hz,闸门挡水时脉动主频在10 Hz以内,与湿模态第1阶频率相差较大,闸门产生共振的可能性较低。本文采取的水弹性模型试验技术能够较好地反映平面闸门的动力特性,能够较为准确地预测和分析闸门的流激振动响应特性,可为类似工程的结构优化设计及运行安全监测提供参考。     

水工钢闸门的振动及有限元分析

水工钢闸门是水利工程中不可或缺的组成部分，在实际工作中振动成为了威胁闸门安全稳定运行的主要因素之一。本文利用Inventor软件进行三维建模，并导入ANSYS Workbench进行模态分析，以评价钢闸门的安全性。通过分析钢闸门前6阶模态振型云图的振型特征与最大变形位置，可以有针对性地在易发生变形位置采取加固措施，以达到延长钢闸门的使用寿命，降低后续维护成本的目的。     

24.0X2.364-2.6 m大跨度舌瓣式钢闸门有限元分析

本篇论文以24.0X2.364-2.6m舌辨式钢闸门为例.文中主要内容一方面是对闸门进行有限元分析,另一方面是对闸门进行模态分析.对闸门在实际运行当中发生的振动现象进行分析并探讨抑制闸门振动的措施.     

水电站弧形闸门的模态试验与分析方法

对水电站闸门的动态特性分析，通常采用有限元的方法。但由于该方法采用了一系列的假设与边界条件，使其结果有可能与实际情况不相符合。而模态分析技术引入了自动控制中的传递函数概念， 从输入和输出之间的函数关系入手， 找出系统的固有特性， 从而为解决实际工程问题提供了一个有力手段。通过对弧形闸门模型（２０∶１）用脉冲锤击法做模态试验， 求得该闸门的前七阶振型， 其试验分析结果与有限元理论计算结果相比， 取得了较好的一致性。该试验表明， 利用模态试验技术测取闸门的动态特性， 是解决闸门振动问题的有效途径。     

翻板闸门流激振动模型试验及优化设计

以福鼎城区南湾防洪排涝工程C3标金属结构设备及安装工程为背景，针对其水闸翻板闸门运行过程中存在的流激振动问题，建立起闸门水工模型及弹性相似模型，采用水力学试验展开闸门脉动压力特性分析，并通过试验模态分析和空间有限元模拟技术对闸门结构动特性及自振特性等展开研究；最后提出提升翻板闸门基频及整体刚度、控制流激振动响应的优化策略，并对闸门抗振安全展开评价，可为水工翻板闸门优化设计及安全稳定运行提供借鉴参考。     

三峡大坝导流底孔闸门流激振动水弹性模型试验研究

 为了解决三峡大坝导流底孔弧形闸门的流激振动问题,采用完全水弹性相似模型研究了闸门的流激振动。介绍了闸门振动水弹性相似原理、水弹性相似材料的性质、闸门水弹模型模态分析及模型振动试验结果。试验结果表明:闸门在无侧止水或侧止水损坏情况下淹没出流时，将产生强烈的自激振动;闸门两侧缝被封堵以后，在同样的淹没出流情况下，只产生轻微振动;闸门产生强烈振动的主要原因是闸门侧缝射流和下游紊动水流汇合后在门侧形成了自激振荡系统的结果;消除侧缝射流，就可以避免强烈的自激振动。     

船舶水弹性分析及试验研究

本文以半无矩壳理论和三维流体边界元方法为基础，应用干模态技术建立了一个新的实用的船舶水弹性理论模型，用于船体结构在水中运动的流固－耦合作用进行模态分析；编制了相应的微机计算软件；制作了钢质船模，分析中空气中和水上进行了振动模态试验，数值结果与试验结果符合良好，表明本文提出的水弹性模型及计算程序是正确的、实用的。     

平面闸门流固耦合自振特性研究

为了使设计的闸门自振频率远离水流的高能脉动主频率段，以保证闸门的安全，在重点考虑流固耦合引起的“附加质量”对闸门自振特性的影响的基础上，采用三维边界元的数值分析方法，获取闸门的自振频率和振型模态特性。对德清大闸定轮平面闸门的数值计算结果表明：水头对闸门的影响总趋势是使其自振频率降低、振动模态发生变化；闸门局部开启工况第1阶频率较低，振型主要是门叶沿竖直方向的整体振动；低阶振动模态中除门叶竖直方向的整体振动模态外，其余各阶均显示为门叶的弹性变形振动。为提高闸门自振频率，需对其结构进行优化设计。     

基于柔度灵敏度的弧形闸门损伤识别研究

基于柔度灵敏度的结构损伤识别理论,针对柔度灵敏度法在实际工程振动测试中结构柔度矩阵和单元刚度矩阵难以准确获得的问题,提出了一种新的改进算法,优化和减少输入量,以满足其在实际工程应用中的需要。该算法通过提取结构前几阶低阶模态,计算结构柔度矩阵;依次假定各单元发生损伤,构建结构损伤前后柔度改变量矩阵,实现结构损伤的准确识别。以水工弧形闸门为例,开展柔度灵敏度的损伤识别方法研究,数值模拟结果表明:该方法能够较为准确地定位损伤单元,避免对称单元误判的产生,为水工结构实际工程的损伤识别提供了重要的理论依据。     

弧形闸门支臂受力计算分析

弧形闸门主要由门叶、止水、支臂、支铰、门槽埋设件、启闭机几部分组成。支臂是闸门受力传力的唯一构件，支臂受力分析计算是弧形闸门设计的关键。目前弧形闸门支臂结构设计计算一般均采用安徽院图解法和高校图解法两种，前者虽考虑止水摩阻力，但没考虑摩阻力方向，后者两者均没有考虑，设计过程中通过工程实例计算比较，认为全面考虑止水摩阻力和受力方向更为合理。     

武乡关河水库溢洪道施工技术

文中介绍了在武乡关河水库除险加固工程中，溢洪道建闸、弧形钢闸门制作安装的施工组织设计及施工技术，为大中型水库溢洪道施工提供了经验。     

支臂纵向连接系形式对弧形闸门的稳定性分析

为了解不同支臂纵向连接系的布置形式对弧形闸门稳定性的影响，以某水库溢洪道露顶式弧形闸门为研究对象，结合6种工程中常见的支臂纵向连接系的布置形式，利用有限元软件ANSYS对闸门模型进行静力分析和动力学计算。结果表明：支臂纵向连接系的布置形式对闸门支臂的影响较大，A字型支臂不适用于大跨度大半径露顶式弧形闸门；支臂纵向连接系的布置形式对闸门的固有频率影响较小；比较闸门各阶振型，支臂处最易发生振动。研究成果对弧形闸门支臂的优化设计具有一定的参考价值。     

考虑残余应力影响的焊接工字型弧门支臂稳定数值分析的等效模型研究

弧形钢闸门的失事破坏主要是由于支臂发生屈曲失稳导致的,支臂的稳定性是保证整个闸门安全稳定运行的前提。针对当前支臂稳定计算精度和求解效率不足的问题,为探究可用于支臂实际稳定承载力计算的等效简化模型,确定出考虑残余应力对稳定性影响的综合初始缺陷幅值,以两端铰接的焊接工字型弧门支臂为研究对象,采用非线性屈曲分析方法探究残余应力分布模式、残余压应力峰值以及几何初始缺陷幅值等因素对其稳定承载力的交互影响,并与现行《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)计算结果进行对比验证。结果表明:对于大柔度支臂,综合初始缺陷幅值取为L/600;而对于中小柔度支臂,综合初始缺陷幅值取为L/400。按照综合初始缺陷幅值所建立的支臂等效模型能够充分考虑截面残余应力及几何初始缺陷对稳定承载力的综合影响,数值计算结果与《标准》计算结果吻合较好,可以替代原有支臂复杂的非线性稳定模型。研究成果可为工程技术应用提供参考。     

泽城溢洪道弧形闸门制作工艺及质量控制

弧形闸门是堤坝闸门中制作难度最大的一种闸门之一,从面板的排料,到每块面板的卷弧、弧形工作台的精细调整、每一道焊缝的施焊,再到整体组装,每一道工序的要求都极为严格。文中从细节入手,详细介绍了山西省泽城西安水电站（二期）工程溢洪道弧形闸门的制作工艺过程、质量控制关键点等内容。     

露顶式弧形闸门启闭机选择分析

通过对我国露顶式弧形闸门启闭机的简要发展过程的介绍,从不同的启闭机及其布置的特点比较了它们的优劣和可能存在的问题,指出目前在选择启闭机时的缺陷和建议。     

弧形闸门支承结构的预应力补强加固技术

介绍了弧形闸门支承结构的预应力补强加固方法。根据弧门推力和结构内力,平行弧门推力方向布置钢绞线,锚固端埋人闸墩上游内部,对支座施加的作用力与弧门推力方向相反,以抵消部分推力。这种方法概念清晰,受力明确,不破坏原结构的整体性,施工快捷简便,应用前景广阔。     

弧形闸门液压启闭机优化设计新方法

针对许多液压启闭机优化布置模型难以求解的缺点，另选两个优化布置变量，建立液压启闭机优化布置模型，详细推导了启闭机最大启闭力、工作行程与该变量的关系。并导出启闭机最大启闭力-工作行程关系曲线，阐述了利用该曲线求解优化布置模型的方法。     

马迹塘大坝增设泄洪闸检修门的实践

马迹塘水电站为我国首座贯流式电站,大坝23孔泄洪闸没有设置检修门,工作弧门常年挡水而不能做启闭检修调试,出现门体锈蚀、止水撕裂、支铰发卡等严重危及泄洪闸安全运行的现象。经详细的技术、经济与施工难度比较后,选择了叠梁式检修闸门方案,在不降水位的情况下成功的设置了检修闸门。