基于速度势法的水电站进水塔弯曲自由振动解析解

发布时间：2018-08-11 17:57

【摘要】：介绍了基于速度势解析算法求解水电站进水塔在水中弯曲自由振动的方法。分析进水塔的主要受力特点,为引入流体速度势解析算法对结构进行简化和假设。以分布参数梁体系推导得到无水时进水塔弯曲自由振动频率方程,根据速度势拉普拉斯方程确定了所求解问题的边界条件,通过内外水压力表达式建立进水塔的弯曲自由振动方程。推导振动方程得到频率方程,经过数学软件编程求解,最终可得到结构振型和频率。推导过程表明流体速度势法是将水体转化成与塔体振型相关的质量附加于结构,从而影响结构的振动。与数值方法对比和探讨,分析了两者异同,提出本文方法适用范围。结果表明,本文解法可以引入内外含水矩形横截面进水塔的弯曲自由振动问题的求解,为下一步进水塔地震响应分析提供一种新的思路。
[Abstract]:This paper introduces a method to solve the bending free vibration of water intake tower of hydropower station based on velocity potential analysis algorithm. The main stress characteristics of the intake tower are analyzed and the structure is simplified and assumed by introducing the analytical algorithm of fluid velocity potential. The bending free vibration frequency equation of water intake tower is derived from the distributed parameter beam system. The boundary conditions of the problem are determined according to the Laplace equation of velocity potential. The bending free vibration equation of intake tower is established by the expression of internal and external water pressure. The vibration equation is derived and the frequency equation is obtained. Finally, the mode and frequency of the structure can be obtained by means of mathematical software programming. The derivation process shows that the fluid velocity potential method is to transfer the water body into the mass associated with the vibration of the tower body and attach it to the structure, thus affecting the vibration of the structure. Compared with the numerical method, the similarities and differences between the two methods are analyzed, and the scope of application of this method is put forward. The results show that this method can be used to solve the bending free vibration problem of the rectangular cross section intake tower with internal and external water, which provides a new way for the seismic response analysis of the water intake tower in the next step.
【作者单位】：西安理工大学;西安市水利规划勘测设计院;
【基金】：国家自然科学基金(51179154;51479165)~~
【分类号】：TV312

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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