流激闸门振动及动态优化设计

本文分析了作用于闸门结构的水动力荷载特性，指出了闸门振动的类型和性质，强调了特殊水动力荷载包括空穴水流对闸门振动的危害；阐述了改善水流边界条件，增加适当附加措施等减免水动力荷载的途径；对讨论了结构动态优化方法对避开水流高能区，抑制结构振动的效果，最后还探讨了弧门结构的动力稳定性问题。     

偏心铰弧形闸门的流激振动

结合小浪底工程排沙洞偏心铰工作弧形闸门，在模型中首次模拟偏心铰产生的特殊水动力荷载。通过实验模态分析与数值模拟相结合的综合法研究结构的动特性，建立并完善了数学模型。应用ＣＡＤＡ及有限元动力修改进行了结构动态优化设计。经水弹性相似试验及计算机仿真计算表明，优化设计方案的结构布置合理、抗振性能增强，证实了高水头偏心铰弧形闸门具有局开启运行的可能性。     

流激闸门振动及动态优化设计

本文分析了作用于闸门结构的水动力荷载特性，指出了闸门振动的类型和性质，强调了特殊水动力荷载包括空穴水流对闸门振动的危害；阐述了改善水流边界条件，增加适当附加措施等减免水动力荷载的途径；讨论了结构动态优化方法对避开水流高能区，抑制结构振动的效果。最后还探讨了弧门结构的动力稳定性问题。     

水利自动翻板闸门的模型试验

在保证灌溉水位的基础上，为适当抬高拦河坝的拦截水位，提高灌溉保证率，在拦河坝上往往设置水利自动翻板闸门，为其克服运行过程中存在的不稳定性，特进行其模型试验，以寻求运行特性。     

偏心铰弧形闸门的流激振动

结合小浪底工程排沙洞偏心铰工作弧形闸门，在模型中首次模拟偏心铰产生的特殊水动力荷载。通过实验模态分析与数值模拟相结合的综合法研究结构的动特性，建立并完善了数学模型。应用ＣＡＤＡ及有限元动力修改进行了结构动态优化设计。经水弹性相似试验及计算机仿真计算表明，优化设计方案的结构布置合理、抗振性能增强，证实了高水头偏心铰弧形闸门具有局部开启运行的可能性。     

遵义湘江翻板闸门的振动及处理

湘江治理一期工程化工厂、洗马滩、丁字口三个水力自控翻板闸坝建成蓄水门顶溢流后，均存在程度不同的振动现象，通过在坝下游设置通气孔、坝顶设置分流隔板的方式，三个坝的振动现象基本消除。     

闸门流激振动全水弹性模型试验的原型验证

由于弹性结构与其周围流场存在着复杂的相互作用,单纯数值方法还不能正确预报这种水弹性振动,因此,水弹性模型试验已成为预报流场中结构原型行为的唯一方法.在对水弹性振动模型相似准则和研制的闸门水弹性振动模型材料性质简要介绍的基础上,对三峡大坝导流底孔弧形闸门全水弹性模型振动试验成果和其原型振动观测成果作了多方面对比分析.结果表明:全水弹性模型试验预报的原型闸门的动力特性、振动加速度、结构动静应力与原型闸门在相近条件下的实测成果颇为一致,从而验证了闸门全水弹性模型对原型闸门流激振动行为预报的可靠性.     

巴塘水电站导流洞平面闸门流激振动试验研究

针对巴塘水电站导流洞动水闭门过程中门体出现振动的问题,根据水弹性和重力相似准则建立比尺为1:25的物理模型.通过模型试验,对平面闸门在闭门阶段的振动加速度、持住力以及门体应变等参量进行试验测定.试验结果表明:闸门在局开挡水时,水平向最大单倍位移幅值为91.974μm,振动危害较小;结构最大Mises应力值为11.32 ...     

弧形闸门流激振动及智能控制探讨

介绍了水工弧形钢闸门流激振动的原因及危害,分析了现在工程上对闸门流激振动采取的工程措施及运行措施的局限性,提出了利用MR阻尼器,采用智能控制的手段来解决弧形闸门流激振动的新思路.并简要介绍了MR智能阻尼器的工作特性、智能模糊控制的工作流程图及智能振动控制的优点.这表明,应用智能控制手段来解决水工弧形闸门的振动是可行的,也是必要的.     

三峡大坝导流底孔闸门流激振动水弹性模型试验研究

 为了解决三峡大坝导流底孔弧形闸门的流激振动问题,采用完全水弹性相似模型研究了闸门的流激振动。介绍了闸门振动水弹性相似原理、水弹性相似材料的性质、闸门水弹模型模态分析及模型振动试验结果。试验结果表明:闸门在无侧止水或侧止水损坏情况下淹没出流时，将产生强烈的自激振动;闸门两侧缝被封堵以后，在同样的淹没出流情况下，只产生轻微振动;闸门产生强烈振动的主要原因是闸门侧缝射流和下游紊动水流汇合后在门侧形成了自激振荡系统的结果;消除侧缝射流，就可以避免强烈的自激振动。     

拱形闸门流激振动特性分析

针对某拱形闸门的流激振动问题,结合水弹模型试验结果,利用ANSYS软件对闸门不同工况下的流激振动特性进行了数值模拟研究,得到了闸门不同工况下应力和位移数据,计算结果同模型试验成果吻合较好。同时,对拱形闸门的安全进行了分析,并提出了相应的建议。     

大跨度特型闸门流激振动及控振措施研究

水工闸门作为水电工程泄水建筑物的主要控流结构承担着工程日常运行洪水宣泄、引排水调控以及挡潮等重要任务。但由于大跨度特型闸门其结构均属于动部件,结构刚度较挡水大坝泄水建筑物结构要弱的多,且结构孔口尺寸日益增大、工作水头不断增高,下泄流量愈益加大,闸门流激振动问题日益突出,尤其在特殊水动力荷载作用下常常发生强烈振动,甚至引发工程事故,造成重大损失。本文针对国内外主要特型闸门结构流激振动问题的成因机理及防治措施进行分析讨论,提出相关控振对策,为工程设计和运行管理提供技术支撑。     

桥巩水电站泄水闸大型平面闸门流激振动模型试验研究

桥巩水电站泄水闸工作闸门为超大型露顶式平面滚轮钢闸门,闸门尺寸15 m×24.9 m,由固定卷扬式启闭机启闭,闸门常在局部开启条件下运行,闸门下游强紊动水流与闸门之间复杂的耦合作用可能引起闸门较大振动,甚至影响其安全运行,为保证闸门安全运行,采用1/25全水弹性相似模型对闸门进行了流激振动试验研究和三维有限元计算,揭示了闸门的流激振动特性,论证了闸门振动的安全性,建议避免闸门长期在0.1以下开度运行.     

弧形闸门流激振动的物模-数模预报

介绍了弧形闸门流激振动的物模一数模预报方法,即用重力相似的水力模型测定与有限元计算相应的各面板单元上的脉动压力,再用有限元动力计算确定结构响应;应用复变函数理论确定了弧门径向运动时的水体附加质量分布,给出了相应的经验表达式;用物模一数模方法预报了作用在石佛寺水库弧形闸门上的面脉动压力及弧门振动特性。     

三河口水利枢纽泄洪放空底孔事故闸门水力学及流激振动试验研究

本文针对三河口水利枢纽泄洪放空底孔事故闸门动水关闭过程门体的水力学及流激振动问题,按重力相似准则和水弹性相似准则研制了比尺为1∶20事故闸门的水力相似模型和完全水弹性相似模型。通过模型试验,研究了事故闸门动水闭门过程中门体水力荷载和流激振动响应特性。研究结果表明:闸门上游底缘倾角由47°增大为57°时,上游底缘的最小压强由-98. 0 kPa增大为271. 8kPa,有利于防止闸门底缘附近发生水流空化及减小闸门闭门力。研制的事故闸门水弹性模型试验模态结果与数值计算结果吻合较好。该事故闸门水弹性相似模型能够更直接的测量分析闸门的流激振动响应特性,为闸门的设计和运行提供技术支持,并可为类似工程事故闸门的结构优化设计及运行提供参考。     

飞来峡溢流坝结构流激振动

推导了溢流坝结构的水弹性相似条件，提出了多相水弹性相似模拟技术，使水流运动一砼结构与金属结构振动，以及水流与结构、结构与结构的耦合作用，同时满足水弹性相似要求，通过水工模型，结构模型及水弹性相似模型，全面地研究了水流流态，结构动荷载，结构动特性、流激结构振动情况，以及抑振措施。     

深孔式弧形工作闸门流激振动危害评价及防振

文章主要叙述流激振动对云峰水电站深孔式弧形工作闸门的振动响应影响,通过介绍振动测试方法、流激振动响应特性分析等,进行水电站深孔式弧形工作闸门流激振动危害程度评价,并提出闸门防振建议,以供类似工程借鉴.     

水工闸门流激振动研究进展

从水动力荷载与闸门振动特性的关系、水动力荷载作用特点及其控制方法、闸门减振优化设计方法、弧形闸门支臂动力稳定性分析、闸门水弹性振动模拟方法以及闸门流激振动仿真分析等方面,对水工闸门流激振动的研究进行了回顾.并对进一步做好水工闸门的振动研究工作提出了建议.     

弧形闸门流激振动功率谱设计及时域反演

针对现有弧形闸门流激振动功率谱设计欠缺,影响弧门动力分析及进一步减振控制的问题,在水流特性和实测脉动压力分析基础上利用优化思想和信号处理技术,以现有实测水头与动水压力对应关系及所选自回归滑动平均模型(ARMA)参数取值范围为约束条件,建立了符合实测荷载要求的功率谱模型和时域脉动荷载反演方法。通过与现有设计方法进行对比,验证了方法的有效性,结合工程实例给出了相应设计功率谱和随机脉动压力时程曲线。     

“水工闸门流激振动模型材料”获国家发明专利

由长江科学院与武汉理工大学共同研发的“水工闸门流激振动模型材料”技术获得中华人民共和国知识产权局颁发的发明专利证书。