长跨平板闸门稳态自激响应的计算

建立了水流诱发长跨平板闸门顺水流方向弯曲振动自激响应的数学模型,通过试验确定了振 动方程中的参数,达到可预报闸门振动的目的。计算值与实验值吻合,说明本文建立的数学型基本上反映了平板闸门顺水流方向弯曲自激响应的内在机理。     

深孔平板工作闸门流激振动物模-数模预测

以某水电站泄洪洞平板闸门为实例,依据水弹性模拟原理研制了水弹性模型,对平板闸门不同开度工况的流激振动响应进行了测试;提出用三维板壳单元建立闸门空间数学模型,以测得的面脉动荷载为动荷载输入进行了流激振动响应计算;并将两种模型所得的结果进行了相互验证,并联合物理模型和数学模型对其动力响应特性进行了预测,对该闸门的动力安全进行了分析,提供不利于闸门振动的开度范围,为该闸门设计与安全运行提供重要参考依据。     

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。     

大型翻板闸门流体激振的双模型试验研究

针对水工闸门的流激振动普遍存在的情况下，振动强度难以预测的问题，通过双模型试验获得结构振动响应特征，即通过变态相似的水力学模型试验获得流体激振载荷功率谱密度，借助严格比例的结构模型试验获得液固耦合下的结构分析点的传递函数，通过数值计算得到不同工况下闸门过流时的振动随机响应特征.在某大型翻板闸门的应用结果表明，该方法合理有效，通过模型试验与随机响应计算，预测实际流激振动的随机响应特征量；门顶过流时该闸门的振动响应集中在低频段，不会产生共振现象，同时该闸门对波浪载荷作用将是敏感的，必须给予充分关注.     

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.     

闸门止水橡皮自激振动安全监测研究

在水电工程中,漏水射流闸门止水橡皮经常会自激振动,为保障闸门结构的安全运行,建立了闸门振动两自由度模型,从理论上分析了该类闸门振动的原因与机理,并结合某一工程实例,现场对不同闸前水位下冲沙闸闸门的动力响应进行了监测,总结了该闸门振动位移、加速度和动应力响应的大小与变化规律,对闸门的安全性进行了评价.提出了避免闸门由于止水橡皮漏水射流而产生振动的工程措施,为今后同类工程问题的处理提供了理论参考依据.     

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.     

弧形闸门优化模糊半主动减振控制

采用水力学边界条件优化和结构优化是降低水工弧形闸门流激振动的重要措施，但这些措施对流激振动的削弱仍然有限，且不能应用于已建成闸门的减振。采用结构控制的方法是解决流激振动问题的进一步措施。针对某大型水利枢纽导流底孔弧形闸门，在闸门上布置若干MR阻尼器，采用优化模糊半主动控制来减小振动。计算结果，表明采用优化模糊半主动控制能有效地抑制弧形闸门流激振动反应，可取得与LQ半主动控制相当的效果。     

水工弧形闸门振动的智能半主动控制

弧形闸门是水利工程中广泛应用的一种闸门形式，设计弧形闸门要解决的关键问题之一是闸门的流激振动？基于MR智能阻尼器修正的Bingham模型，采用Matlab对水工弧形闸门的流激振动进行仿真分析。计算结果表明，采用MR智能阻尼器能有效的抑制闸门的振动反应。     

存在背景流的内波场中隔水管涡激振动研究

针对内波致水平剪切流使得隔水管发生多模态和高模态的响应问题,本文采用内波控制方程与刚盖边界条件,结合半经验的尾流振子模型以及隔水管的非线性振动方程,建立了隔水管在内波致剪切流流场中的涡激振动模型,给出了隔水管在内波致水平剪切流与背景流叠加作用下的涡激振动响应和功率谱密度分布情况。结果表明:内波致剪切流与背景流叠加后,引起锁振区间的变化,并激发了隔水管多模态涡激共振,隔水管会产生复合模态振动,疲劳影响更加复杂;高阶模态内波能量较小,对隔水管涡激振动影响较小,低模态内波对隔水管涡激振动影响更为显著。     

基于有限元法特高压直流线路大跨越电晕振动分析

针对降雨条件下特高压直流大跨越输电线路的电晕振动特性,以四川向家坝—上海奉贤特高压直流输电杨家厂大跨越为计算模型进行了分析。首先,研究了降雨条件下导线电晕振动产生的机理,并对振动导线和附着在其上的水滴进行了受力分析。然后以杨家厂大跨越为计算模型,建立了特高压直流线路大跨越线路的计算模型,基于有限元法计算了降雨条件下导线电晕振动的幅值。同时,在控制条件相同的情况下,分析了不同降雨强度时导线电晕振动的幅值。最后,基于对电晕振动现象的研究,提出了电晕振动的防治措施。     

压电薄板动力有限元及主动控制

采用一种考虑结点电势自由度的四边形压电薄板单元，利用Hamilton变分原理，基于压电材料的本构关系建立了压电结构动力有限元模型，推导了动力学有限元方程．利用负速度反馈控制率，从振动的多输入多输出主动控制的角度出发研究了压电结构的振动控制问题，比较了不同反馈增益下的抑振效果．     

折板受迫谐振的解析解

本文借助阶跃函数,建立折板的壳面方程,然后应用板壳振动理论和Navier方法,求得简支折板受迫谐振的响应。由此还可求得折板自由振动的频率方程。最后利用叠加原理给出了四边固定折步谐振响应的计算公式。     

海底管线管跨段模糊动力可靠性分析

当海底管线受到复杂的环境载荷作用时,有必要对其动力响应和可靠性进行分析。首先,对海流和海浪作用下管跨产生涡激振动的机理进行了分析,建立了管跨在横向涡激振动下的力学模型,并应用振动理论得出振动微分方程,采用Galarkin方法求解出固有频率和动力响应规律。然后根据首超失效准则、疲劳失效准则和混合失效准则这三种模糊失效准则给出相应的模糊动力可靠性计算公式。最后给出具体算例验证了建模的可行性。从管跨的可靠性分析中看出,由海浪和海流引起的涡激振动是破坏管跨的主要因素之一。给出的管跨模型忽略了管跨端部土壤支撑的复杂性和地震载荷的作用,需要进一步做实验来探讨。     

由振预声技术初探

以脉动半球声源和固定圆板的一阶振型假设为基本物理模型,导出了不同频率下的振 声转换公式,由此求出振动板上某一点处的界面声压级。然后根据平均界面声压级及空间某点的坐标,求出振动板在空间声场中该点的声压级。     

大跨悬索桥AMD主动控制的一种优化算法

根据AMD振动控制的原理及悬索桥的动力特性，提出一种基于耦合模态法和经典最优控制法相结合的方法，并出其振动控制方程。     

附加柱对巨-子型控制结构体系的影响

针对巨型梁的大跨度问题,在巨-子型控制结构体系中设置附加柱,形成一种新的巨-子型控制结构体系。建立该结构体系在脉动风作用下的振动方程,基于随机振动的复模态理论,推导位移和加速度响应谱及均方响应的表达式。并通过一数值算例,讨论了附加柱刚度变化对主结构和子结构产生的影响。     

导电薄板在纵向磁场中的谐波共振分析

基于Maxwell方程及Kirchhoff薄板基本假设,导出了导电薄板的非线性磁弹性振动方程、电动力学方程和电磁力表达式。在此基础上,研究了纵向磁场中横向机械动载作用下条形薄板的非线性谐波共振问题。针对两端简支边界条件情况,应用伽辽金法进行积分,导出了关于振动位移和电场强度函数的磁弹性耦合振动微分方程组。利用多尺度法进行求解,得到了共振下的幅频响应方程,并对定常解的稳定性进行了分析,得到了解的稳定性判定条件。通过数值计算,得到了共振振幅随调谐参数、激励力幅值和磁感应强度的变化规律曲线图,以及系统振动位移和电场强度的时程响应图,分析了电磁、机械等参量对共振现象及解的稳定性的影响。     

电磁场中导电梁式板非线性振动的分岔

在给出薄板的电磁弹性运动基本方程及电磁力表达式的基础上,得到了横向磁场和机械载荷共同作用下梁式薄板的振动方程,应用Calerkin法将簿板的振动方程化为Duffing方程,用多尺度法得到二阶主共振的分岔方程,最后用奇异性理论得出分岔方程的转迁集并得出了分岔图。     

简支矩形多层板振动的三维分析

给了了一种分析简支矩形多层板的三维振动的方法,这种方法利用板的任意层振动方程的通解和转移矩阵方法来求解简支矩形多层板的振动,文中通过一个二层板算例叙述用该方法分析多层板振动的步骤,计算了该板的本征频率,并和薄板理论,有限元方法的计算结果进行了比较。