龙滩电站混凝土坝的机械碾压

龙滩水电站是红水河梯级开发中的骨干工程,位于广西天峨县境内的红水河上,工程以发电为主,兼有防洪、航运等综合效益。电站装机容量分别为54×     

浅谈碾压混凝土坝施工仓面设备运行维修管理

由于碾压混凝土重力坝机械化施工程度高,施工速度快,原材料成本及温控成本低等特点,目前国内较多大型水电站采用此项技术施工建设,因此施工过程中如何管理好、运行好所投入的机械设备对保障整个工程的质量、进度具有重要意义。文章针对黄登水电站碾压混凝土坝施工过程中,仓面机械设备的运行及维修保养管理工作,进行了一些实践和总结。     

非线性弹性材料在多层圆柱结构中接触预紧作用的模拟

利用非线性弹性材料对多层圆柱结构进行接触预紧，涉及到几何非线性和材料非线性以及接触面上摩擦力的影响。当材料间刚度差别较大时，刚度低的材料呈现大变形特征，加大了几何非线性的程度。结构内部预紧力的大小和分布与结构的整体刚度、结合部位的局部刚度、过盈配合程度、接触面积等因素有关。本文对以橡胶作为预紧垫层的双层金属柱体的预紧过程进行了力学实验和数值模拟。预紧后的模型受中心集中力的作用，以得到橡胶垫层在复杂载荷作用下的状况。在数值模拟模型中，接触面采用直接约束模型，摩擦力的模拟选用库仑摩擦模型，预紧力的施加与力学实验模型相同，利用两个金属半圆环逐步压紧橡胶材料。数值模拟结果和实验数据吻合较好，表明结构非线性大变形接触预紧模拟的数值模型是合理的。     

铺层结构三维等效弹性常数研究

从铺层结构的三维宏观弹性特性出发,利用三维层压结构理论,获得了复合层板的三维弹性常数的等效公式。以MATLAB为平台,编写模块化程序,将层压结构理论运用于某大型回转机械平行铺层和环状铺层结构的三维弹性常数等效中,输入每个单层结构的弹性参数,该程序可自动生成部件等效刚度矩阵、柔度矩阵和等效弹性常数;结合APDL参数化语言建立有限元模型,对等效前后的结构进行模态分析比较。结果表明,等效前后部件前三阶固有频率的变化率都小于5%,说明该方法对此类复合铺层结构的三维弹性常数等效是可行的。     

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。     

堰坝阻水作用下的一维河道水动力数值模拟研究

随着数值模拟方法的不断发展,采用一维水动力模型对河道进行数值模拟,可以得到良好的计算效果。将河道堰坝工程作为内边界进行处理,加入到模型中,并以宽顶堰公式对堰上水头进行计算,其模拟计算结果具有更高的精度。将建立的一维水动力模型应用于洋河、柳川河的设计洪水计算中,结果显示,模型具有较强的适用性,并能够很好的处理河道堰坝工程的计算,可以为防汛抗旱工作提供数据支撑。     

齿轮结构三维弹性动力分析与有限元模拟

建立了齿轮结构的三维弹性体动力学模型 ,按照厚壁板理论推导了弹性体动力学微分方程 ,分析了齿轮弹性体的动力响应和振动固有特性 ,运用有限元数值模拟分析方法进行了对比分析与验证 ,最终给出了三维振型图和三维应力分布图 ,并对齿轮有关参数对动力特性的影响进行了讨论。这给齿轮本体的结构振动分析提供了一种研究方法 ,为齿轮声辐射特性研究以及降噪设计奠定了理论基础。     

混凝土SHPB动态抗压试验数值模拟研究

分离式霍普金森杆Split Hopkinson pressure bar(SHPB)试验装置被广泛用于材料在高应变率下力学行为的测量。基于KC局部损伤混凝土模型对混凝土材料动态抗压试验进行数值模拟,利用SHPB二波法理论重构了混凝土试件的应力应变曲线,分析了混凝土试件破坏规律,证明了KC局部损伤混凝土模型能较好的模拟混凝土在高应变率条件下的混凝土动态抗压的力学行为,考量了应变率效应对混凝土动态强度的影响,讨论并证明了混凝土动态抗压强度的增加主要来源于结构效应而非材料属性的改变。     

橡胶/钢层防护结构数值模拟研究

针对承压设备在水压爆破实验时产生的高速碎片会冲击并损伤封闭实验室内壁和顶部观测装置的问题,提出并设计了两种室内防护结构,并依据显式非线性理论,利用LS-DYNA软件对两种防护结构的抗冲击性能进行了数值模拟.结果表明:对于碎片入射速度v＜80m/s的工况的防护,可优先选用锯齿状橡胶/钢板复合结构;当碎片入射速度80≤v≤...     

混凝土与碾压混凝土断裂尺寸效应的研究进展

混凝土断裂力学是20世纪60年代基于金属断裂力学的基本理论基础,而发展起来的固体力学分支.它主要研究含裂缝体的混凝土材料和混凝土结构的破坏过程以及裂缝传播规律,建立断裂准则,探讨如何控制和防止混凝土结构断裂破坏的措施.本文综述了混凝土以及碾压混凝土断裂尺寸效应的现状进行了介绍和讨论.     

基于模态叠加法的大型立式行星传动齿轮箱动力学分析及测试

根据某大型立式行星传动齿轮箱的结构和动态性能特点,建立了其直齿行星传动的平移-扭转耦合集中参数动力学模型,基于模态叠加法采用ADAMS动力学分析软件对齿轮箱的高速轴、低速轴、行星轮和太阳轮等构件进行了动力学特性分析,得到了整个传动系统的频响函数和模态频率。通过理论分析与现场测试结果进行对比,分析了该行星传动系统固有特性对齿轮箱产生的振动及噪声的影响。     

黏性流体环境中压电宏纤维致动柔性结构的流固耦合振动特性及试验

柔性结构与周围流体的耦合作用机制广泛应用于仿生机器人、水下航行器、精密仪器及生命医疗等领域.具有驱动变形大、防水性好且柔韧性好的压电宏纤维(Macro fiber composite,MFC)致动器是水下柔性结构变形控制的首选.建立MFC内部致动弯矩和水动力载荷共同作用下柔性结构的流固耦合动力学模型.对粘贴MFC致动器...     

硬岩掘进机推进液压缸结构参数优化

针对硬岩掘进机(Tunnel boring machine,TBM)破岩掘进过程中强振动对推进液压缸动态特性的影响,建立了推进液压缸轴向基础振动下的动态响应数学模型,并试验验证了模型的正确性。仿真研究了不同基础振动参数下液压缸失效区域,液压缸无杆腔压力波动幅值与轴向基础振动幅值成线性正相关,且在固有频率处最大,超过固有频率继续增大至90 Hz时压力波动幅值可视为定值。应用响应曲面法对液压缸结构参数进行了优化,优化后的液压缸正常工作能承受的基础振动幅值-频率范围较优化前拓宽了45%。利用响应曲面法对液压缸进行结构参数优化可为TBM推进液压缸设计和选型提供理论依据。     

圆筒法兰连接结构下圆筒的模态试验研究

本文采用单输入多输出（SIMO）的模态试验方法对圆筒法兰连接结构的下圆筒进行了自由状态下的模态试验，用频率多参考（Polyffequence）的模态拟合方法分析试验数据，获得了结构的模态参数，对其动态特性有了初步了解，试验结果可为圆筒法兰连接结构动力学建模提供模型修正数据。     

短时脉冲激励下隧道振动响应与模态参数识别

为了研究短时脉冲激振力下隧道结构振动响应及有效地提取隧道结构的模态特征。首先分析了锤击作用下的不同短时脉冲激振力精度及其频域特性,其次将短时脉冲激振力应用于上海地铁12号某盾构隧道进行了现场动力测试,最后分析了脉冲激振与隧道结构响应之间的传递函数,并结合随机减量、正交多项式法及自回归滑动平均模型法有效地提取隧道结构的模态参数。结果表明:短时脉冲激振力的中低频振动信号在隧道结构中传递特性较好,传递距离较远。隧道结构的模态频率呈现明显低频特征,前10阶模态频率在100 Hz以下。因此,短时脉冲激振力能够很好地应用于隧道动力测试及模态识别,可为基于模态特征的隧道结构损伤识别及健康监测多个研究领域提供有效的支撑和参考依据。     

超大口径天线结构的风振响应

为明确大型天线结构风振响应特性,以待建的110m全可动天线为研究平台,对其展开各迎风姿态下的风荷载特性分析。根据刚性模型风洞试验结果,探讨了反射面平均风压分布规律及最不利风向角。在此基础上,采用基于随机振动理论的非线性时程分析法进一步对结构的风致动力响应展开研究,总结了风振响应特性。结果表明,该结构自振频率分布密集,结构较柔,其风振响应是一个窄带过程,振动能量随着俯仰角的增大而逐渐提高,且高阶振型逐渐对风致振动有所贡献。该成果可为天线结构抗风设计提供较为全面的荷载取值参考。