表孔弧形闸门横向地震振动控制研究

通过对表孔弧形闸门的有限元计算分析,保留了最能反映结构低阶振型的梁结构,把板结构转化为附加质量作用到有关梁上,从而建立了三维简化模型。并利用三维有限元方法计算的结构动力特性与简化结构动力特性相等的原则修正弧形闸门简化力学模型,确定了等效的弧形闸门三维简化结构模型和系统参数。提出了在闸门的横向支臂处添加粘滞阻尼器的方案,通过计算可知:闸门添加粘滞阻尼器后,在不同开度下的横向振动响应都大大降低了。     

汗华水电站表孔弧形闸门流激振动试验

采用完全水弹性相似模型试验的方法,对巴基斯坦汗华水电站表孔弧形闸门的流激振动情况进行了研究.动力响应试验结果表明:大弧门和舌瓣门的自振频率均避开了水流脉动压力高能区,运行中可避免因振动频率相近而引发的自激振动.另一方面,闸门振动加速度的大小与止水设置情况密切相关,在闸门运行过程中,应尽量避开加速度最大和动应力最大的工况.     

闸门止水对自振特性的影响

通过物理模型试验和有限元分析方法,以汗华水电站表孔闸门为例,分析了闸门止水对闸门自振特性的影响.在物理模型试验中,定性分析了止水对闸门自振特性的影响情况,通过测试极端工况(闸门有止水和无止水)下闸门的自振频率,研究了闸门止水对其自振频率的影响.然后通过有限元数值模型计算了不同止水弹模对闸门自振特性的影响情况,对闸门如何选用止水材料给予定性分析.试验及计算成果对闸门止水的设计具有一定的借鉴意义.     

偏心荷载作用下弧形闸门支臂的动力稳定性研究

弧形闸门的动力失稳往往是由于支臂在动力荷载作用下丧失动力稳定的,支臂的动力稳定与否控制着整个水闸的泄洪安全.本文从弹性稳定理论角度出发,介绍了支臂动力稳定的分析方法,建立了支臂动力稳定分析的计算模型,求解了支臂在偏心荷载作用下的动力不稳定区域,以嘉陵江新政工程弧形闸门为工程实例讨论荷载偏心对支臂动力不稳定区域的影响.结果表明,荷载偏心增大了支臂的动力不稳定区域,不利于支臂的动力稳定.     

弧形钢闸门桁架最优布置与考虑动力稳定下主框架结构优化

结合某工程弧形钢闸门,运用结构屈曲问题的有限元法,对影响闸门支臂空间屈曲荷载的因素进行分析,提出了闸门支臂结构最佳布置型式,同时根据闸门承受水动力荷载的特点,分析了支臂的动力稳定性,并将支臂动力稳定作为动力约束条件并同时考虑静力约束对闸门主框架进行结构优化,运用遗传算法(GA)对其进行了优化计算,取得了最优结构尺寸,既保证了支臂的动力稳定又减轻了闸门自重,为钢闸门结构优化设计提供依据.     

弧形闸门局部开启动力特性分析

以某航电枢纽工程弧形工作闸门的动力问题为背景，介绍了结构自振分析的基本原理，并分别用子空间迭代法和Unsymmetric法对闸门在不同开度程度下的自振特性进行了数值模拟，同时对不同开度下流固耦合效应对自振频率的影响进行了分析，结果表明闸门面板水头越高，流固耦合效应影响越大．最后结合水力学模型的试验成果，对闸门的动力稳定性进行了分析。     

九甸峡水利枢纽偏心铰弧形闸门自振特性研究

针对九甸峡水利枢纽偏心铰弧形闸门的工作特点,精细模拟了弧形闸门的空间有限元模型,开发了基于ANSYS的动水压力求解模块,通过不同工况的结构动力计算,研究了弧形门的自振特性,并根据计算结果提出了一些有益的建议.     

乌江思林水电站溢流坝弧形工作闸门流激振动试验

为研究乌江思林水电站溢流坝弧形工作闸门可能出现的闸门流激振动问题,通过制作几何比尺为1/35的完全水弹性模型进行流激振动试验,研究该闸门在有止水和无止水2种工况下的静动力特性及不同开度的动力响应,提出了该闸门安全运行的合理化建议.检测采用电测法,共进行静力试验2组,动力试验16组.静力试验结果表明该闸门结构设计合理,结构强度满足规范要求.动力试验结果表明结构的自振频率范围避开了水流脉动压力的高能区,正常运行情况下(止水良好)产生强烈振动的可能性不大,结构加速度最大值为0.228g,动应力最大值为0.92 MPa,各测点动力系数小于1.08,动力响应满足闸门抗振设计要求.闸门振动不利开度为0.6H和0.7H左右(H为水头).在漏水工况下运行时闸门振动加剧.     

水下卧倒闸门脉动特性试验研究

水下卧倒闸门是一种适用于现代城市景观水利建设的新型闸门。采用物理模型试验的方法，对闸门在排水和引水两种工况下的脉动特性进行了深入研究和分析比较。采用加汉宁窗及线性平均的方法，对脉动信号的平稳性和幅值进行分析，得出闸门结构的自振频率，以及闸门运行时的不利工况。在排水工况下，对通气与不通气情况进行分析比较，得出通气对于闸门脉动特性的影响，为这种闸门的设计，运行管理提供参考依据。     

水工弧形闸门流激振动脉动压力的时域模拟

弧形闸门流激振动分析的关键之一是确定作为激励荷载的水流脉动压力，对于一定开启工况下的水流脉动问题，可以作为平稳高斯过程处理。结合脉动压力功率谱图．借助遗传算法模拟水流脉动压力时域曲线，为结构的流激振动时域分析和进一步的控制研究提供了条件。     

五道水库泄洪洞工作闸门流激振动研究

工作闸门是水利枢纽的咽喉,保证其安全可靠运行至关重要。针对五道水库泄洪洞工作闸门的流激振动问题,进行了泄洪洞1∶20水工模型试验,获取工作闸门的动水压力特性;通过1∶10工作闸门动特性试验,应用实验模态分析方法识别结构动特性;建立工作闸门三维有限元模型,进行结构振动响应计算分析。结果表明,工作闸门的低阶模态频率没有完全脱离动水激励的高能区域,可能产生较大流激振动;闸门振动响应在0.5相对开度时达到最大,应避免在此开度长时间运行。     

斜齿圆柱齿轮传动的固有振动特征

在综合考虑斜齿轮啮合刚度、轮辐弯扭刚度以及传动轴－轴承支承刚度的基础上,建立了斜齿轮副的耦合振动模型,介绍了系统刚度的计算方法,分析了系统的固有振动特征及其螺旋角的影响,实例分析结果表明：螺旋角不仅引起斜齿轮复杂的耦合振动,而且它的变化将会造成斜齿轮轴向、扭摆共振频率比较大的改变,而对径向共振频率的影响不大;斜齿轮的径向和扭转共振会造成齿轮很大的动载荷,而轴向共振的这种影响则不显著。     

小波有限元在星轮振动特性计算中的应用

为了研究单螺杆压缩机星轮的振动特性,利用小波有限元理论推导出振动方程,计算出星轮前6阶固有频率,并与ANSYS软件计算结果进行对比.分别计算出星轮厚度和内外径比变化时各阶固有频率的大小,利用ANSYS软件和小波有限元理论计算出星轮各临界转速.计算结果表明,随着星轮厚度增加,各阶固有频率随之线性增加;随着星轮内外径比增加,各阶固有频率随之线性降低,由于材料属性不同,星轮各阶临界转速由大到小排列为THKXL 1、THKXL 2和THKXL 3.     

凤滩弧形闸门局部开启原型振动试验研究

采用先进的电子测量技术测定了凤滩水电厂弧形闸门原型的动力特性和局部开启时结构的振动反应．对闸门振动现象及机制进行了探讨，指出了闸门开启运行时的最不利泄流位置，为同类型闸门作局部开启运行提供了有益的参考依据     

水工弧形闸门振动的智能半主动控制

弧形闸门是水利工程中广泛应用的一种闸门形式，设计弧形闸门要解决的关键问题之一是闸门的流激振动？基于MR智能阻尼器修正的Bingham模型，采用Matlab对水工弧形闸门的流激振动进行仿真分析。计算结果表明，采用MR智能阻尼器能有效的抑制闸门的振动反应。     

大型翻板闸门抗波浪振动的主动控制

以单跨为102 m的苏州河河口大型翻板闸门为例，探讨了在台风风浪作用下闸门扭转振动妨碍正常使用和影响结构安全性的问题.通过求解半解析解获得了部分入水翻板闸门在液固耦合下的扭转振动模态，并得出了该模态与上、下游水位的关系，结构模型试验验证了该解的合理性.建立了该结构扭转振动控制机理，根据港口工程常用的风浪谱，基于随机最优控制方法，仿真求解了结构控制前后的振动响应.结果表明，该模态控制方法及其控制点的设置能够大幅度降低扭转振动幅度，从而提高了结构的安全性能.当随机载荷的能量集中在某个模态附近时，该方法更易于实施.     

诊断弧形闸门振动状态的方法研究

弧形闸门上普遍存在着振动,而振动对闸门的危害性现无统一的判别方法．针对目前判别方法存在的局限性,提出了用Ｇｒｅｅｎ函数诊断弧形闸门上的振动状态,以确定振动对闸门的安全影响     

泄洪洞弧形闸门突扩突跌出口段三维流动的数值模拟

采用双方程紊流数学模型和自由面VOF方法,对有压泄洪洞弧形闸门突跌突扩出口段三维流动进行数值模拟,获得了空腔形态、侧墙水翅、压力分布等水力学要素,探讨了空腔冲击点涡旋对气流的吸卷作用,并研究了空腔的回水特性.计算与模型实验数据符合良好,表明数学模型对有压泄洪洞弧形闸门突跌突扩出口段复杂流场有较好的预测能力.