上卧式闸门水弹性振动试验研究

为了研究新型上卧式工作闸门水弹性振动问题，考查水闸在引（排）水不同运行工况下作用于闸门结构的水动力荷载，取得了脉动压力量级及谱特征，并获得了该类闸门的最大脉动压力系数，为同类闸门动荷载设计取值提供了参考依据。此外，分析了闸门结构的静动力特性，论证了闸门启闭杆的动力稳定性。通过水弹性振动模型取得闸门流激振动响应特征，揭示了闸门振动的性质、量级及其危害，提出了控制闸门振动、确保闸门安全运行的措施和方法。     

某箱型结构弧形闸门自振特性的有限元分析

作为一种常用档水构件,闸门被广泛的应用在各种挡水建筑物中,因此它的安全性关乎人民的生命和财产安全.闸门在全部或局部开启时,往往会发生振动,有时甚至在关闭蓄水时也会产生振动.因此,闸门的动力特性以及与其相关的闸门动力响应和动力稳定问题,是水工结构工程中亟待解决的一个重大问题.针对某水利工程中实际应用到箱形结构闸门用ANSYS进行自振分析,并讨论在两种约束情况下的闸门的振型,以此获得数据分析此闸门在运行过程中是否安全.     

基于ANSYS平面闸门的自振特性研究

以某水利工程平面闸门的动力学问题为背景,考虑流-固耦合[1]对闸门结构自振特性的影响,应用大型有限元分析软件ANSYS对平面闸门的自振特性进行分析研究.建立了该平面闸门的实体模型和有限元模型,分析了平面闸门在无水和有水状态下的振动特性,并计算出了闸门的自振频率和振型.结果表明:水体高度对平面闸门自振频率和振型有着显著影响,尤其是对低阶的振动频率更为显著.     

钢绞线液压提升装置在动水启闭中的抗振性能分析与试验研究

针对动水闭门施工产生的复杂水力学和流激振动问题,以向家坝水电站导流底孔封堵闸门为研究对象,建立了闸门下放钢绞线装置数学模型,进行了系统弹性系数和阻尼系数的理论分析,确定了系统在简谐激励下的幅频响应特性和闸门在下放过程中影响钢绞线液压提升装置的优势频段范围。搭建了系统抗振试验系统,利用两台激振油缸带动钢绞线以一定的振幅和频率反复运行来模拟闸门的振动。通过振动模拟试验,验证了钢绞线液压提升装置在该振动频段下的可靠性。理论研究和试验验证结果表明,影响锚夹具夹紧性能的主要因素是钢绞线的有效长度,钢绞线液压提升装置可满足动水闭门操作要求;向家坝水电站导流底孔成功封堵施工也验证了该分析方法与模拟试验的正确性。     

基于混沌理论的平板闸门流激振动特性

鉴于闸门流激振动过程的复杂性,对水弹性模型试验中闸门在不同开度下的实测加速度响应数据进行了混沌特性分析。首先,对实测数据进行相空间重构,分别采用平均互信息法和平均伪最近邻域法计算最佳时间延迟和最佳嵌入维数;然后,基于嵌入参数计算关联维数D_2和最大Lyapunov指数λ_1,并对各计算参数的分布规律进行分析。研究表明:闸门侧向振动的复杂性相对其他振动方向更高,中间开度时的振动复杂性比大开度或小开度更显著;竖直向振动与顺流向振动中呈现出了较低维(D_2=3.342~5.130)的混沌吸引子,表明较少的独立变量即可描述闸门竖直向及顺流向振动的规律;λ_1随闸门开度的变化规律呈现"两边小中间大"的趋势,表明闸门在中间开度时的振动预测准确性较低。     

浅谈红湖电站弧形钢闸门振动分析及启闭机械维护

在本文当中,通过分析红湖电站弧形钢闸门在运行过程当中出现的振动及异响.弧形钢闸门是一种结构较为简单且工作性能较优的闸门,因此在很多社会建筑物的结构设计过程中都对水工弧形钢闸门有所应用,在水工建筑工程项目当中,非常看重安全及稳定性,而这一结构也是能够很好的满足这一要求.但是在建瓯市红湖水电有限公司红湖电站弧形闸门检修的过...     

进人闸门设计浅谈

本文主要论述了某水电站的进人闸门运行要求和使用条件,对进人闸门结构及零部件设计的重点和难点进行了详细阐述,在满足闸门安全挡水的前提下,通过采取设计措施,可在无水状态下通过人力开启和关闭重达1.3t的闸门。     

董箐水电站三斜支臂弧形闸门三维有限元分析

通过CATIA平台对董箐水电站溢洪道三斜支臂弧形工作闸门进行三维线弹性有限元分析,计算弧形闸门在正常挡水工况下的静应力、位移和稳定性,以及闸门在自由状态下的动态特性,得出了以下结论:正常挡水工况下闸门受力较小;各阶模态的屈曲系数均远大于1,稳定性很好,支臂的稳定性相对而言是薄弱环节;闸门在自由状态下,1～10阶振动的频率在0～5 Hz范围内,闸门的上支臂抗震性能相对较弱。     

圆筒闸门整体振动理论与实践(二)

圆筒闸门振动模型实验技术 1.闸门振动模型相似律的探讨当圆筒门水下振动时,支配运动的主要作用力有水流的重力、材料的弹性力以及流体和固体的惯性力等。因此,欲使模型与原型达成动力相似,须按照重力和弹性力两者的相似条件来设计模型,即常称的水力-结构动力模型。现将影响闸门振动的因子写成下式,即:     

船闸阀门振动研究的发展与成就

根据国内外船闸运行及阀门振动的研究情况,分析了已往研究中存在的问题。结合具体工程从水动力及结构等方面说明船闸阀门振动研究的新发展与成就。     

水工金属结构振动测试结果评价及分析方法

鉴于目前尚未形成指导水工金属结构振动测试及成果评价的技术标准,文中介绍了水工金属结构振动测试及评价的目的和意义,提出了水工金属结构振动测试结果的评价和分析方法,并以桐梓林水电站弧形工作闸门为工程实例,详细介绍了振动测试的方法、传感器选择与布置、测试结果分析评价等,探讨了水工金属结构振动测试及成果评价在工程项目上的应用,对工程安全运行具有一定的参考价值。     

水工闸门流固耦合自振特性数值分析

以某工程平板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软件对闸门的自振特性进行了分析计算,取得了流体对结构自振特性的影响规律:闸门自振频率随门前水体的增加而减少,最大频率下降率达45%.此外,还探讨了流固耦合液相长度的取值范围,当液相长度取闸门高度的10倍时各阶固有频率已趋稳定,可以满足计算精度的要求,为闸门流固耦合振动特性研究提供了依据.     

圆筒闸门整体振动的理论与实践（一）

在水利工程中,具有塔式进口的竖井式压力隧洞,进口多设置圆筒闸门。这种水工结构有它独特的优点,故在国内外水工实践中得到一定的发展。目前正在设计的黄河小浪堤大型水电站泄洪隧洞,就是采用这种结构型式,其中圆筒门整体振动是设计关心的问题之一。本文总结已往的研究成果和实践经验,对圆筒门整体振动的自振频率、粘性阻尼系数、水下闸门虚质量(或附加质量),以及扰力频率等有关振动参数进行一般性的理论概括,并提供切实可行的实验方法。结论表明,水工闸门振动(包括圆筒门)单靠数理分析不能得到满意结果,直接用水力-结构动力模型重演原型振动现象,目前在技术上尚有困难。因此,本文提供的理论计算和实验技术,具有相当实用意义,可供设计和科研参考。     

灌区计量弧形闸门参数化有限元分析及结构改进

针对灌区计量弧形闸门的结构特点,采用APDL参数化有限元分析技术,研究分析了在水压作用下,加强筋间距、板厚等关键结构参数对闸门变形的影响规律。结果表明:对于通用的跨度为1.5 m、弧形板半径为1.8 m的弧形闸门,当2根加强筋间距为580 mm、弧形板和挡水板的厚度分别为75 mm、50 mm时,闸门的强度、刚度符合使用要求,且材料使用较少,闸门总体较轻。     

核电站主泵周期性振动波动原因分析

某压水堆核电站主泵在调试及运行期间发生周期性且随介质运行温度变化的振动波动。该泵为立式悬臂结构,悬臂端采用叶轮口环作为水润滑径向轴承。分析认为振动波动的主要原因是该型主泵将叶轮口环作为水润滑静压轴承使用,导致泵转子发生轻碰磨而产生以1倍频同步周期振动的波动。     

液压启闭机-闸门系统流固耦合振动仿真分析

通过对某水利工程液压启闭机-闸门系统进行三维建模,以流固耦合动力学为理论基础,在Ansys中采用流固耦合的方式对启闭机在水流冲击及液压脉动作用下的瞬态动力学计算,分析系统的振动响应。结果表明:液压启闭机-闸门系统振动随着闸门开度变大而减小,且在启闭机闸门开启前后振动趋势最明显。减少液压缸脉动压力幅值,可以有效减少系统振动。     

三峡永久船闸重点启闭设备设计研究

三峡船闸与国内外已建船闸相比,具有闸门淹没水深大、运行工况复杂等特点。若采用成熟的启闭设备形式和设计方法,将大大增加设备规模和相应的制造安装难度,并会直接影响到船闸的运行安全与可靠性。在国家重大科技攻关中,通过深入计算分析和物理模型试验,对三峡船闸启闭设备进行选型;闸门动水阻力矩比较,对启闭设备总成、机构以及液压系统的设计和运行方式进行优化。重点解决了一些关键技术,为般闸安全运行创造了条件。     

水闸门分段式设计

压水核电站安全壳厂房的换料水池水闸门,能够隔断构件池与反应堆水池并提供密封,允许人员进入反应堆水池进行设备的正常维修和检查工作。由于某压水核电站的特殊要求,无法在安全壳厂房内提供水闸门的存放位置,因此需进行分段设计。特殊的安装工艺和密封设计,保证了水闸门分段能够顺利进出设备闸门并在安全壳厂房实现拼装。为安全壳厂房的模块化设计和抗震分析提供了便利。     

水工闸门止水结构动力特性与体型优化

运用ANSYS软件结合某工程平面闸门顶部P型止水结构,以其脱离闸门面板发生自激振动为研究工况,探索其动力特性的规律性,并通过谐响应分析对闸门止水结构进行体型优化设计.分析结果表明,止水自振频率随止水长度和流场范围的增加而减少；螺栓紧固力对止水自振频率的影响呈现出阶段性；P型头部孔半径减小,压板宽度增大,均能有效提高止水结构刚度,能克服共振、疲劳及其他受迫振动引起的有害结果.     

大振幅电磁振动机械的优化设计

基于大振幅电磁振动机械的电磁分析结果,详细分析了电磁振动机械的结构参数,并以振动机械运行和制造成本最小为原则构建了目标函数,利用MATLAB软件对电磁振动机械在共振状态下的结构和运行参数进行了优化设计.