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.     

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。     

小湾水电站导流底孔弧形闸门系统安装测控

根据小湾水电站导流底孔弧形闸门自身的设计特点、安装要求、施工现场条件,采取差分测距配合方向交会法,布设安装专用控制网,进行支撑大梁、启闭机系统各构件的安装测量放样。     

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.     

弧形闸门流激振动脉动压力HHT分析

介绍了新近提出的Hilbert-Huang变换（HHT）方法，并且采用该方法对典型水流脉动压力时域过程进行了平稳性检验。结果表明，在一定开启工况下，作用于闸门体的水流脉动压力可视为各态历经平稳随机过程，其特征量可应用随机函数理论及其谱分析获得。     

弧形闸门的荷载及启门力浅析

从弧形闸门水压力入手,分析了闸门的荷载及启门力,并对表孔式弧门的垂直水压力提出了简化计算方法．     

关于弧形闸门牛腿设计的探讨

溢洪道中弧形闸门是通过闸墩上凸出的牛腿来支撑的，牛腿拉筋计算是个难题，计算方法也较为复杂。以实际工程设计为例，介绍一种简单实用的牛腿设计方法。     

弧形钢闸门三维有限元分析

利用ANSYS软件对某水电站泄洪弧形钢闸门作了三维有限元变形、应力计算,得出了该闸门在静水压力下的变形及应力分布规律.并用改变构件局部截面尺寸法,对构件锈蚀引起的结构强度变化作了简单的探讨.     

表孔弧形闸门液压启闭机优化布置

推导了表孔弧形闸门液压启闭机启门力的计算公式，建立了启闭机的优化布置模型．从最大启门力—行程曲线出发，对优化布置模型进行了求解．     

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.     

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.     

空间充气展开支撑管的自振特性研究

为了掌握充气支撑管的自振特性,本文基于小变形假定分析了充气圆管的应力分布,并基于ANSYS软件对充气圆管的自振特性进行了深入的研究.分析表明,几何非线性对于结构的振动特性影响不大;充气压力对于固有频率的影响与材料属性相关;充气管的结构形式及初始缺陷对振动特性产生一定的影响,接缝的存在降低了结构的固有频率;同时在充气管的振动模态中,存在着整体的弯曲模态和局部的壳模态形式.小变形假定适合充气管的动态分析,其自振特性与材料属性、结构形式、充气压力及接缝等因素有关.     

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.     

弧形钢闸门结构整体优化设计

对闸门结构的优化多将其简化为平面体系或者分别对各构件进行优化,而各构件的最优往往不能等同于结构整体最优.利用APDL语言对ANSYS进行二次开发,融合了有限元法数值计算的准确性和优化方法求极值的高效性,按真实的三维情况对闸门进行优化设计,成功解决了弧形钢闸门的三维优化问题,为优化设计的工程应用提供了一种方法.     

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。     

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.     

某高水头弧门伸缩式水封选型计算

考虑橡胶类材料具有超弹性、不可压缩性和大变形等特性,对高水头弧门伸缩式水封进行了非线性(材料、几何、接触非线性)有限元分析,指出某常规断面水封存在翼头主应力、接触应力集中、封头外偏移量大的缺点.并将水封翼头圆弧加大,封头加高、加宽以及对封头外形做适当调整后进行计算,结果表明上述改进有效地改善了常规断面应力分布不均和水封封头外偏移量大的缺点,为高水头弧门伸缩式水封的断面形式设计提供了有益参考.