在定常流动下混流式水轮机叶片横向振动特性分析

使用一般壳体理论及ALE描述下叶片近壁区流动控制方程，在正交流线坐标系中建立了描述混流式水轮机叶片振动的一般方程，并将叶片在流向与展向的振动对横向振动的影响表示为参数函数，构造出描述叶片横向振动的Mathieu方程，从而可利用数学上熟知的Mathieu方程的特性分析叶片的横向振动。     

坝基变形模量对坝基界面裂纹应变能释放率的影响

针对混合荷栽作用下的大坝界面裂纹问题,采用修正裂纹闭合积分法与有限元相结合,计算分析了混凝土重力坝与坝基界面裂纹应变能释放率随坝基刚度变化的规律.结果表明,坝基刚度略大于坝体刚度有利于防止大坝开裂,该法可供大坝设计及安全评定借鉴.     

双参数弹性地基上板承受冲击荷载的动力响应的解析解

利用双参变量的Ｓｔｏｃｋｅｓ变换,给出双参数弹性地基上自由矩形板承受冲击荷载的动力问题的ＣＣ型级数的解析解,并运用钟万勰提出的定常结构的精细时程积分法,以双参数弹性地基上自由矩形板承受三角形冲击荷载为例,给出了数值结果．     

贯流式水轮机三维非定常流DES数值模拟

以某水电站为研究对象,建立包含贯流式水轮机的全流道数值模型,基于不可压缩瞬态N-S方程,进行了三维非定常流研究。将全流道定常计算的结果作为初始流场,应用分离涡模型(DES)和滑移网格技术,进行了水轮机动静干扰的非定常湍流数值模拟,得到了全流场的瞬时压力分布和湍动粘度分布,转轮室进出口处的瞬时涡量分布,捕捉到水轮机转轮室进出口处复杂的三维动态涡结构。研究工作对于探讨水轮机涡激振动形成的机理具有一定的参考意义。     

水泵水轮机增减负荷过程三维流动特性大涡模拟分析

采用大涡模拟(LES)对水泵水轮机增减负荷过渡过程进行三维非定常数值模拟,捕捉到了不同开度下叶道中多种涡系结构,展示了叶道涡涡量分布,分析了水轮机工况及水泵工况小流量运行区的流动结构变化特性,揭示了水流进口攻角与叶道涡涡系结构关系,对各类叶道涡不同形态进行了研究并提出了马蹄涡识别变量,并对比分析了水轮机工况及水泵工况涡结构变化特性。计算表明水泵水轮机的水力稳定性与机组运行工况改变时的流动结构特性密切相关,在增减负荷过渡过程中,叶道涡结构的尺度及分布范围均随时间发生较大变化,是影响流态发生巨变的主要因素。     

强地震作用下混凝土重力坝响应特性分析

研究了混凝土重力坝在高强度地震作用下的响应特性,分析了在地震峰值加速度不断增加时坝体屈服区域的发展方向。针对两个典型坝段,运用混凝土塑性损伤模型模拟了其结构的非线性特性。考虑了地震情况下动水压力的作用,通过动力有限元时程分析法计算了不同地震条件下两个坝段的动态响应。计算结果表明:当地震加速度较小时,重力坝只在坝踵区域出现小部分屈服,坝体能正常工作。若提高地震烈度,则局部损伤会纵深发展到达灌浆廊道部位,坝体会形成贯穿上下游的屈服区域并逐渐扩大致使结构失去稳定性。经两个坝段计算结果相互比较,得到了混凝土重力坝在强震作用下的非线性破坏形式,较为真实地反映出坝体的响应。     

线性振动结构的识别

本文研究了具有复阻尼多自由度结构系统的识别问题。提出了一种基于复模态分析的识别方法，该方法通过构造各阶模态参数的灵敏度矩阵来形成海赛矩阵，将识别问题归结成一新变量（参数）集下的无约束优化问题。本方法具有物理力学意义明确，算法简捷，能自动实现模型定阶，收敛快，识别精度高且数据工作量小等特点。为了说明本方法的效果，一大型复杂结构的识别实例及比较结果在文中给出。本研究分线性和非线性两部分；非线性识别问题将在另一篇文中讨论。     

地震作用下混凝土重力坝极限抗震能力分析

采用ABAQUS中的混凝土塑性损伤模型来模拟某重力坝的地震响应特性,分析不同强度地震下坝体损伤破坏区。以印度的Koyna混凝土重力坝为例,采用混凝土塑性损伤模型模拟了大坝动力损伤破坏过程,数值模拟结果与文献中模型试验结果基本相同,验证了数值模型的正确性,根据损伤破坏效应能够判定Koyna重力坝的极限抗震能力为0. 4g～0. 45g。对云南省某混凝土重力坝的极限抗震能力进行了探讨,根据重力坝的损伤破坏效应可以初步认定该混凝土重力坝的极限抗震能力在0. 4g～0. 45g。     

共用管段的水力解耦及非线性水轮机模型

研究具有共用管段水力系统的耦合问题,提出水力耦合分解成多个仅依赖于各自管段流量的单变量函数的解耦方法,以解决水力耦合带来的复杂性和困难。将传递函数描述的弹性水击水力动态转化为相对值形式的微分方程模型,与主接力器运动方程构成水轮机的微分方程模型。解耦后的其他管段的耦合作用以附加输入扰动的形式出现在水轮机模型中,实现输入的解耦,可有效简化控制器的设计。仿真表明,所提出的解耦方法是有效的。     

具有复杂引水系统的水轮机控制模型简化方法

本文针对具有引水隧道、调压井、共管带岔管的复杂水轮机引水系统,提出引入附加输入的方法,将调压井子系统动态处理为系统的附加输入,以降低系统的阶数;将一管多机的水力耦合解耦为附加输入,以降低系统的复杂性和应用的难度.通过引入附加输入,将复杂的水力系统描述为:以等效管参数表示的单机单管标准型式+附加输入.结合实例的仿真表明,本文所提出的方法是合理的.该方法为简化更为复杂的水轮机水力系统控制模型的设计提供了一种新的思路.