溢流坝表孔弧形闸门流激振动原型观测研究

本文根据溢流坝弧形闸门的工作特点,对工作闸门的泄流流态、闸门结构的静动力特性以及流激振动响应等方面进行了系统观测研究。在静力特性观测研究的基础上,进行了闸门局部开启泄洪状态下的水力学和流激振动状态检测,取得了不同开度下溢流坝闸孔进口水流流态,揭示了大开度运行时门前涌浪对闸门面板下部结构的冲击作用。获得了闸门结构不同开度条件下典型部位的水流脉动压力作用以及振动加速度、动位移和动应力等动力响应参数的量级及其谱特征,取得了闸门振动量随开度的变化规律。对闸门结构的运行安全性进行分析评价和科学论证,提出了闸门结构局部开启的运行操作规程。     

二滩拱坝泄水中孔工作弧门流激振动问题研究

本文研究二滩拱坝中孔泄水时弧门的振动问题。首先应用实验模态分析技术(时域与频域)、有限元以及有限元、边界元结合的方法取得了弧门结构完整的动特性数据,包括弧门在空气、静水及动水中的自振频率。在实验模态分析的基础上,应用CADA技术进行了结构动特性的灵敏度分析与优化计算,取得了弧门结构的动态优化方案。流激闸门振动主要研究了闸门的整体振动,还初步分析了支臂的动力稳定性。     

水工弧形闸门流激振动特性物模-数模联合预测与安全分析

水利工程中的弧形闸门对整个枢纽的安全至关重要,而水流诱发闸门振动现象很普遍,其动力安全关系到整个枢纽建筑物的安全,对闸门流激振动响应的合理预测是水利工程中的一项重要研究课题。基于嘉陵江新政工程弧形闸门实例,运用物理模型和数学模型对该闸门流激振动特性进行了预测,综合考虑了整个闸门体系的耦合作用以及流固耦合效应,用物理模型仿真模拟了水力系统-闸门结构系统-支撑系统（闸墩）整体耦联振动,强调闸墩对闸门振动的影响,突破了以往将闸墩处理成刚性的方法。提出用三维板壳单元建立闸门空间数学模型并进行动力分析,最后联合物理模型和数学模型对其进行了动力安全分析,提出避免危害振动的措施。     

用变时基技术进行弧形钢闸门的模态试验分析

使用变时基传递函数模态分析技术对龙羊峡水电站表孔溢洪道弧形钢闸门进行模态试验和分析,极大地提高了大型结构的传递函数的分析精度。试验结果表明,龙羊峡水电站1、2号门具有相似的振动形态。     

用变时基技术进行弧形钢闸门的模态试验分析

使用变时基传递函数模态分析技术对龙羊峡水电站表孔溢洪道弧形钢闸门进行模态试验和分析,极大地提高了大型结构的传递函数的分析精度.试验结果表明,龙羊峡水电站1、2号门具有相似的振动形态.     

弧形闸门参数振动的有限元分析

参数振动是导致弧形闸门失事的重要原因之一。为对弧形闸门参数振动问题做进一步的研究,本文以主横梁、纵梁、支臂等构件组成的空间框架为计算模型,从弹性体的扰动方程出发,结合摄动理论,用有限元法求解框架结构的动力失稳区。通过对框架的动力稳定分析来确定弧形闸门的动力不稳定区,计算中考虑弧形闸门的空间效应和阻尼对不稳定区的影响。最后,通过对某工程的计算分析,证明此方法的正确性。该方法既是对弧形闸门参数振动计算方法的改进,也为弧形闸门结构动力稳定的进一步深入研究奠定基础。     

光流点匹配跟踪的薄壁件振动模态测试方法

针对传统模态测试方法存在获取信息有限和附加质量、已有非接触模态测试方法需进行复杂图像处理等问题,提出了光流点匹配跟踪的薄壁件振动模态测试方法,避免了需逐帧进行特征分割、提取等复杂的图像处理。首先,建立了面内振动视觉测量的成像模型,通过相机标定获取工业相机的内、外参数并进行了误差分析。研究了基于光流视觉测振的原理与方法,该方法通过单目相机采集带特征点的结构振动序列图像,运用金字塔的Lucas-Kanada算法进行光流点匹配跟踪,进而获得亚像素级特征点的振动信息,在此基础上进行模态参数辨识获得模态参数。基于提出的方法搭建了薄壁件振动模态测试系统,对薄壁梁进行了振动模态测试实验,并与激振器扫频测试结果和有限元仿真结果进行了对比分析。实验结果表明,固有频率误差在5%以内,模态振型一致,从而验证了提出方法的正确性,为薄壁件的振动模态测试提供了新方法。     

表孔弧形闸门流激振动原型观测研究

随着全球水资源的日益缺乏,我国的水资源问题亦日益突出。许多地方缺水严重,有效开展水资源的合理利用已成为缺水地区的首要任务。部分引水工程的弧形闸门需要进行小开度局部开启操作,以调节流量。本文根据某引水工程弧形闸门流激振动原型观测结果,从闸门结构的振动量、振动位移、动应力、结构动力特性等方面评价弧形闸门小开度运行振动特性及其安全性。其研究成果对其他水电工程的表孔弧形闸门的运行操作亦具有一定的指导意义。     

柘溪水电厂事故闸门振动原因及减振措施研究

柘溪水电厂事故闸门在机组甩负荷过渡过程中出现了明显振动,致使闸门反向支承损坏,影响电厂安全运行。本文采用计算流体动力学的刚性结构流固耦合模拟方法,对水电站过渡过程中闸门井内流态及闸门振动情况进行数值模拟。研究表明:闸门前后水位差动产生的不平衡力是闸门振动的根本原因。从减小水位差动以降低不平衡力的角度出发,提出了两种减轻闸门振动的措施,并通过与原方案对比分析验证了其良好的效果。     

石泉水电厂中孔工作闸门振动问题的研究

石泉中孔工作闸门由于存在振动问题而降低水头操作,闸门不能按设计要求发挥其工程效益。本文就此问题进行了分析和研究,找出了闸门振动的主要原因,结合复核计算结果,提出了新的启门最高限制水位和闸门运行方式,井提出闸门的消振措施和处理方案。     

船闸输水阀门后底突扩廊道流态特性分析

高水头船闸输水反弧门开启过程中，阀门后廊道内产生非恒定分离回流与旋涡运动，容易发生水流空化。本文通过二维数值计算，给出了反弧门后底突扩后廊道内流态随阀门开度的变化，分析了小开度平稳变化型、大开度剧烈振荡型与满开度准恒定型三种不同流态的特征与发生、发展机理，比较、分析了阀门后廊道底部突扩体型与顶部渐扩体型水动力特性的异同。     

事故闸门爬行振动数值反演与影响因素分析北大核心CSCD

为研究事故闸门爬行振动特征和影响因素,基于原型闸门闭门过程中的振动响应,分析闸门振动特性,确定振动类型。通过类比摩擦学中的干摩擦自激振动,建立事故闸门闭门过程中的振动数值模型,反演闸门振动响应过程,探究闭门速度、闸门质量和摩擦系数等因素对闸门振动的影响。结果表明,事故闸门爬行振动是一种特殊的自激振动,其振幅随闸门开度减小而逐渐增大。闸门与轨道间的动静摩擦转化是引起爬行振动的最根本原因,振动响应强度与面板水推力和动静摩擦系数差值成正比。闭门速度对振动影响较大,存在临界闭门速度,可用于区别闸门是否出现爬振,且临界闭门速度与静摩擦系数有关。闸门质量影响钢绳索初始变形量和闭门时间,进而对爬行振动产生影响。闸门下落闭门,钢绳索长度增加,系统刚度减小,导致振幅和周期增大。     

简单管水击随机分析再探

水击大小的不确定性取决于水电站水击的发生条件及其影响因素的随机性。在文献（１）的研究基础上,本文考虑更多的随机影响因素,从简单管水击极值近似解析表达式出发,推导了年最在耒击压力的解析概率分布。算例表明,与概率分布的０．９５分位点值相比,总内水压力和第一相水击升压的确定性分析结果在数值上尚接近,但极限水击升压的确定性分析结果偏小,这值得引起工程界注意。     

安康水库洪水实时调度系统研究

在安康水库现代化水情测报和洪水实时预报系统开发基础上,本文建立了多种模型体系对洪水实时调度进行研究。同时,提出闸门合理启闭模型,并利用面向对象技术开发研制了实时调度计算机软件,实现了洪水实时高,通过安康水库1999年7月一场实际洪水检验,说明该系统具有一定的使用价值。     

乌东德水电站泄洪减振水弹性模型试验研究

本文基于水工模型试验,利用乌东德水弹性模型,研究了不同表孔开度对下游边坡和底部基岩振动的影响,同时利用BP神经网络建立了两种振动预测模型,将泄洪流量分为三个流量级,提出各流量级下的泄洪减振优化方案。结果表明：（1）表孔单独泄流时,当开度增大,基岩的振动基本上呈增大趋势,但当表孔全开时,基岩的振动反而呈减小趋势,边坡的振动则总是跟开度正相关。对于表孔中孔联合泄洪,底部基岩的振动往往在4 m开度时最小,但边坡的振动情况比较复杂。（2）两种振动预测模型都有良好的精度,并且单独建立表孔中孔联合泄洪工况的预测模型可以提高精度。（3）流量很小时,单独采用多个表孔小开度泄洪;流量一般时,充分利用中孔泄洪,开启较少表孔且采用4 m开度;流量较大时,中孔全开,表孔采用多孔小开度泄洪。     

300MW汽轮发电机组扭振的模拟试验研究

对东方３００ＭＷ汽轮发电机组的扭振进行了模拟试验研究,设计并制造了扭振模拟机及其扭振试验与测试系统,测试并分析了该模拟机的扭振特性。试验结果表明,扭振模拟机的前几阶扭振固有频率和振型与被模拟对象基本吻合,可以用来研究被模拟对象的扭振响应特性及其与电系统的耦合互作用规律。     

直流电机的磁振动

用数学方法分析了直流电机各种参数与引起定子和电枢振动的磁力大小之间的关系,探讨了不同电机结构下作用于磁极上的磁力和弯曲转矩的大小,分析了每极槽数不同时的机座的振型。最后,论述了旋转磁拉力引起的转子振动。