平面钢闸门自振特性研究

主要用有限元分析软件ANSYS分析的方法，以获取闸门的自振频率和振型模态特性，通过对平面钢闸门采用规范中的附加质量法（单纯的附加质量法），及考虑流固耦合效应下来进行对闸门自振特性的计算，结果表明：附加质量法只对初始频率和初始振型有效，水体高度对结构自振频率的影响呈非线性变化，随着高度的增加附加质量法和考虑流固耦合计算得到的频率相差加大，水体高度的变化对结构的高阶频率影响较低阶频率要显著。虽附加质量法不如考虑流固耦合的计算精确，水位在闸门高度1／2以下时，附加质量法也可以用来计算闸门的自振特性。     

撑卧式平板钢闸门自振特性研究

采用有限元分析软件ANSYS获取闸门的自振频率和振型模态特性,对撑卧式平板钢闸门流固耦合效应下的模态进行了计算,结果表明:流固耦合对闸门振动特性具有很大影响,并且支撑桁架结构尺寸和形式对流固耦合作用明显.     

弧形钢闸门流固耦合自振特性分析

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,采用三维有限元的数值方法,考虑流固耦合作用,得出了弧形钢闸门在不同开度下的自振频率和振型模态特性。计算结果表明:水体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;闸门的自振频率随着开度非线性变化。     

大跨度弧形闸门的自振特性研究

以某水利工程弧形闸门的动力学问题为背景,考虑流固耦合效应对闸门结构自振特性的影响,应用ANSYS软件对大跨度弧形闸门的自振特性进行了计算,结果为最终设计方案的选定提供了技术依据,对同类闸门结构的设计计算也有参考意义。     

弧形闸门自振特性的影响因素研究

应用有限元及弧门主框架自振频率理论计算方法,考虑流固耦合、弧门主横梁与支臂的单位刚度比、主框架材料用量及支臂的截面形式等因素的影响,对弧形闸门的自振特性进行了计算分析,指出：流固耦合对弧门自振特性的影响不容忽视,随水头的升高,不仅闸门的自振频率降低幅度较大,而且其相应的振型也发生了显著变化;采用不同的支臂截面形式及合理地改变支臂截面特性,可有效地改变闸门的自振频率。     

弧形闸门自振特性研究

以密云水库第二溢洪道弧门动力问题为背景，考虑禀不对闸门自振特性的影响，采用MSC公司开发的结构计算软件NASTRAN的流固耦合的附加质量数值模型，对该弧门的自振特性进行了分析。通过将该弧门自振频率的有限元计算结果与原型实测值进行对比，验证了有限元计算模型的正确性。同时，还探讨了流固耦合对换闸门自振特性的影响。结果表明，库水对弧形闸门自振频率和振型有显的影响，在弧形闸门设计中，支臂截面特性的选取对弧门的动力特性影响较大。     

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。     

升卧式卧倒闸门的自振特性

基于水力学模型验证的有限元数学模型,分析了闸门和水体之间的流固耦合作用,流固耦合对闸门自振频率的影响较为显著.闸门全开时,随着相对水深的增加,闸门的自振频率逐渐减小,基频下降的幅度随相对水深的增加而越来越小;闸门直立全关挡水时,基频下降的幅度随相对水深的增加而越来越大.     

考虑水流耦合效应的弧形闸门结构自振特性

为进一步揭示大型弧形闸门自振特性受水流影响的变化特征,以引汉济渭工程黄金峡水利枢纽大型弧形闸门为工程背景,采用有限元通用程序ＡＮＳＹＳ建立了该水闸不考虑水流、附加质量法考虑水流、流固耦合效应考虑水流的3种空间有限元计算模型,分别按照闸门不同开度进行了21种工况的自振特性仿真模拟计算,并结合前20阶固有频率和典型振型图分析了该水闸的动力特征。结果表明:相同条件下,采用附加质量法和考虑流固耦合效应的计算方法,水闸结构的各阶固有频率最大相差可达8．2％,大型弧形水闸结构的自振特性复杂且受水流影响较大,利用流固耦合效应有限元模型考虑水流对闸门结构自振特性影响的分析方法能更精确地描述水闸结构的动力特征。     

叠梁闸门设计新思路

在对我国常用各种类型闸门的结构、类型、特点进行分析、比较的基础上提出了叠梁闸门设计的新思路。新型叠梁结构形式和传统的叠梁相比,止水效果好,容易起吊,运行方便,工作效率高;与传统的钢筋混凝土平面闸门、弧形闸门相比,工程造价低。对于含沙量大的黄河而言,当引黄灌溉或给城市供水时,该闸门优先保证取水流的上层清水,从而保证了引水质量。     

糯扎渡水电站进水口叠梁门分层取水研究

进水口分层取水是减免水电站发电下泄低温水体对下游生态环境不利影响的有效措施。结合澜沧江糯扎渡水电站进水口叠梁门分层取水的工程实例,通过水力学数值分析和水力学模型试验,叠梁闸门激流振动数值分析和模型试验等,叠梁门分层取水有效提高了下泄水体水温。糯扎渡水电站进水口叠梁门分层取水是可行和适用的,使水电站的建设与水生生态和谐发展。     

深厚覆盖层上高混凝土闸坝静力特性研究

丹巴水电站坝型为混凝土闸坝,最大坝高42.0 m,闸坝基础河床覆盖层深厚,最大厚度达133 m,为世界上拟建于深厚覆盖层上的最高闸坝工程。通过对闸坝进行静力特性研究,研究了闸基沉降、不均匀变形、闸基稳定等关键技术难题,分析结果表明:采用合适的基础处理方案,闸坝基础沉降与不均匀变形得到有效控制、坝体与基础的应力变形协调性较好、闸底板及防渗墙应力状态较好,可满足工程安全运行的要求。     

岗南水库泄洪洞封堵钢叠梁门前拉分力装置研究

介绍了在封堵抗压面抗压强度不满足封堵要求的情况下,采取降低封堵时水位,增加分力装置与抗压面等措施,保证了岗南水库泄洪洞封堵的具体方案和效果,为同类工程提供了新的思路和借鉴.     

输流管道振动问题的研究

介绍了输流管道振动的机理分析，针对输流管道振动的研究历史，研究现状及使用的力学方法进行了总结和叙述，最后简述了管道振动的研究展望。     

基于有限元法的露顶式弧形闸门动力特性研究

利用已有载荷和材料参数在ANSYS中建立了露顶式弧形闸门有限元模型,利用有限元法的模态分析对闸门无水工况下全闭和有水工况下不同开度的动力特性进行了计算和分析。结果表明:角木塘弧形闸门出现共振的可能较小,高变形区和高应力区集中于支臂及斜支杆;角木塘弧形闸门的自振频率范围为4～19 Hz;有水工况下弧形闸门的自振频率相对于无水工况有一定的下降;随着闸门开度的增加,相应的自振频率随开度的增加而有所提高;闸门易振部位为支臂及门叶上下部悬臂端。该结果对露顶式弧形闸门的设计和动力特性的研究具有指导意义。     

水轮机迷宫环间隙不均诱发的结构振动特性研究

以某原型水轮机组受迷宫环间隙不均诱发的结构振动为研究对象,采用加权余量的伽辽金法建立其流固耦合的有限元方程,利用声学理论求解流固耦合方程。计算得到了水轮机座环在迷宫环不平衡水流作用下动力响应的双振幅值,讨论了水轮机座环的振动特性。计算结果表明:受结构自身刚度在各个方向的差异,座环横向振动幅值大大高于竖向;间隙不均在环向的分布特性对结构振动影响较大。更多还原     

大渡河泸定水电站厂房振动分析

通过对泸定水电站厂房全流道流体、厂房混凝土结构和机组的仿真模拟,建立了泸定水电站厂房全流道湍流-厂房整体结构流固耦合振动分析的全耦合仿真模型,对厂房结构在设计工况下的耦联振动时程响应进行计算,并依据计算结果对厂房整体结构进行了振动研究.结果表明,厂房整体及局部构件均满足振动复核的相关规定.     

调压井事故闸门水力特性研究

对调压井事故门，在电站机组运行台数不同时下闸闸门水力学特征，以及闸门处于不同位置、机组满发、突然全丢废、闸门受水锤波冲击的上浮力进行了系统的测试，比较和分析，还测试了事故闸门静态启门和涌波过程中下闸时的水力特性。关于持住力，计算值和实验值基本相符。对ＷＷＳ电站特大型调压井，事故闸门在上述工况下模型试验表明没有浮起的危险。有关数据对研究调压井事故闸门有十分重要的价值。     

高水头附环闸门水力特性及闸门启闭力试验研究

结合某水电站泄洪中孔在140 m水头条件下的附环闸门,采用模型试验的方法对其相关水力特性,包括流速达40 m/s量级的门槽区水流空化特性、附环闸门启闭过程中的门槽区水力变化特性、门后通气设施的掺气效果、闸门启闭力等进行研究。实验中测量了门槽段的时均压力分布、脉动压力与能谱以及附环事故闸门后通气管风速等。结果表明:附环闸门不会造成水流空化现象,且错台高度控制在0.02 m设计范围内其安全性能有保障;在闸门闭门过程中,闸门连接杆先承受拉力后承受压力,可据此选择相应的闸门启闭力容量。     

某水电站闸门振动响应检测及评价

利用标准振源对振动加速度信号在频域进行滤波并积分后求得振动位移的方法进行验证,确认了方法的可行性与可靠性。对某闸门进行了振动加速度、位移和动应力等振动响应测试,测试部位振动加速度均小于3 m/s²,振动位移小于0. 25 mm,动态应力小于153. 2 MPa,闸门起升初始阶段振动位移最大值超过相关要求。结合加速度、位移和动应力给出闸门的振动评价。