基于结构声强法的抽水蓄能电站地下厂房振动传递路径研究
发布时间：2021-06-28 10:13
本文基于结构声强法对抽水蓄能电站地下厂房进行振动传递路径研究,分析了厂房在不同运行工况下各典型部位的振动能量分布,探讨了不同振源作用下厂房振动的传递路径,既可以为厂房振动提供预测和控制,又可以为结构的减振隔振优化设计提供参考。建立本文三维结构声强矢量图的绘制方法:以ansys有限元谐响应分析为基础提取计算所需数据,通过excel进行单元数据的处理与结构声强值计算,再用originpro将单元的结构声强矢量值与单元坐标进行一一映射绘制出单元三维矢量图。并通过算例验证结构声强法的可行性,并讨论了不同结构中声强矢量值不同计算方案的相对精度,确定了采用单元应力与节点位移的方案,为厂房结构振动路径研究了提供依据。讨论了厂房在机组动荷载作用下振动的传递路径,对比了三种不同工况（额定、飞逸、半数磁极短路）中各典型部位的结构声强值大小与振动能量分布,并绘制了相应各工况下典型部位的结构声强三维矢量图,实现了振动能量传递过程的可视化。同时详细计算了厂房整体各分层分部的声强矢量值,探讨了振动能量的传递规律。分析了厂房在蜗壳脉动压力作用下振动的传递路径,计算了发电、抽水两种工况中厂房各层楼板、风罩以及立柱等薄...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线图
西安理工大学硕士学位论文混凝土底部施加三向固定约束，其余向不做处理。大体积混凝土来自于厂房下部大体凝土结构的简化，单元编号1-600，总共600个单元；模型中有4根立柱，单元编号601-6共 32 个单元；发电层楼板由 80 单元构成，单元编号 633-712。整体采用solid45 号单元大体积混凝土块中间施加荷载为 500KN（5Hz）的简谐荷载，通过模态分析简化结构合理可行后，进行简谐荷载作用下谐响应的分析。
2 结构声强理论与矢量值以及可视化准确，就解的准确性而言初级解高于次级解高于二级解。所以节点位移精度高于单元位移与单元应力高于节点应力，方案三的计算结果最为准确，方案一的计算最为便捷，方案二的计算量最大，方案四的计算结果最不准确。根据不同的典型部位模拟分析比较将其分为三部分：大体积混凝土块、立柱和楼板。（1）大体积混凝土模型中的大体积混凝土来自于厂房下部大体积混凝土结构的简化，该部位是主要的支撑结构，在实际工程中因为该部位过于复杂导致且振动几乎难以产生破坏因此在模拟中存在较大简化和忽略。该部位从单元 1 到 600，因为它不是主要的关注点且包含单元过多，因此分析时只提取部分单元如下图 2-2 进行分析讨论。
【参考文献】：
期刊论文
[1]采用波动法研究有限板振动功率流[J]. 漆琼芳,张苗,蒋士亮. 噪声与振动控制. 2018(01)
[2]复杂扰动条件下水电站振动传递功率流分析[J]. 陶永霞,职保平,刘子祺,马震岳. 振动与冲击. 2017(06)
[3]基于行波法的多板耦合结构振动功率流研究[J]. 漆琼芳,喻敏,陈攀. 振动与冲击. 2017(03)
[4]基于行波法的有限加肋板耦合运动研究[J]. 陈攀,漆琼芳. 兵工学报. 2016(11)
[5]薄板结构的振动功率流特性分析[J]. 张雄,吴锦武. 南昌航空大学学报(自然科学版). 2015(03)
[6]基于结构声强的水电站厂房振动传递路径研究[J]. 王海军,涂凯,练继建. 水利学报. 2015(10)
[7]圆柱壳体基础隔振系统导纳功率流特性[J]. 王晓乐,孙玲玲,高阳,杨明月. 机械工程学报. 2015(11)
[8]三维耦合Timoshenko梁功率流主动控制研究[J]. 王有懿,赵阳,马文来. 振动与冲击. 2014(11)
[9]功率流测量以及振动能量参数估计试验研究[J]. 乔百杰,赵彤,陈雪峰. 振动与冲击. 2014(07)
[10]水电站机组与厂房结构耦合动力系统振动传递路径识别[J]. 孙万泉,黄雄辉. 振动与冲击. 2014(06)
博士论文
[1]多激励系统隔振降噪功率流及振声能量耦合理论与应用[D]. 费朝阳.沈阳工业大学 2012
[2]基于声强可视化的船舶结构声振能量特性研究[D]. 李凯.大连理工大学 2011
[3]模态分析的若干基本问题研究及其在统计能量分析中的推广[D]. 胡彦超.浙江大学 2009
[4]三峡电站厂房结构振动研究[D]. 欧阳金惠.中国水利水电科学研究院 2005
[5]圆柱壳组合系统振动噪声的有效导纳功率流法研究[D]. 钱斌.西北工业大学 2002
[6]水电站厂房结构振动研究[D]. 沈可.广西大学 2002
硕士论文
[1]大型抽水蓄能电站厂房振动相关问题研究[D]. 尚银磊.中国水利水电科学研究院 2016
[2]基于有限元的板结构振动功率流分析[D]. 梁日兴.华南理工大学 2016
[3]大型水电站厂房振动传递路径研究[D]. 涂凯.天津大学 2014
[4]水轮发电机组轴系统扭转振动研究[D]. 姜洋.大连理工大学 2008
[5]基于结构声强的振动主动控制及其误差传感器的设计[D]. 朱志伟.江苏大学 2003
本文编号：3254131
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线图
西安理工大学硕士学位论文混凝土底部施加三向固定约束，其余向不做处理。大体积混凝土来自于厂房下部大体凝土结构的简化，单元编号1-600，总共600个单元；模型中有4根立柱，单元编号601-6共 32 个单元；发电层楼板由 80 单元构成，单元编号 633-712。整体采用solid45 号单元大体积混凝土块中间施加荷载为 500KN（5Hz）的简谐荷载，通过模态分析简化结构合理可行后，进行简谐荷载作用下谐响应的分析。
2 结构声强理论与矢量值以及可视化准确，就解的准确性而言初级解高于次级解高于二级解。所以节点位移精度高于单元位移与单元应力高于节点应力，方案三的计算结果最为准确，方案一的计算最为便捷，方案二的计算量最大，方案四的计算结果最不准确。根据不同的典型部位模拟分析比较将其分为三部分：大体积混凝土块、立柱和楼板。（1）大体积混凝土模型中的大体积混凝土来自于厂房下部大体积混凝土结构的简化，该部位是主要的支撑结构，在实际工程中因为该部位过于复杂导致且振动几乎难以产生破坏因此在模拟中存在较大简化和忽略。该部位从单元 1 到 600，因为它不是主要的关注点且包含单元过多，因此分析时只提取部分单元如下图 2-2 进行分析讨论。
【参考文献】：
期刊论文
[1]采用波动法研究有限板振动功率流[J]. 漆琼芳,张苗,蒋士亮. 噪声与振动控制. 2018(01)
[2]复杂扰动条件下水电站振动传递功率流分析[J]. 陶永霞,职保平,刘子祺,马震岳. 振动与冲击. 2017(06)
[3]基于行波法的多板耦合结构振动功率流研究[J]. 漆琼芳,喻敏,陈攀. 振动与冲击. 2017(03)
[4]基于行波法的有限加肋板耦合运动研究[J]. 陈攀,漆琼芳. 兵工学报. 2016(11)
[5]薄板结构的振动功率流特性分析[J]. 张雄,吴锦武. 南昌航空大学学报(自然科学版). 2015(03)
[6]基于结构声强的水电站厂房振动传递路径研究[J]. 王海军,涂凯,练继建. 水利学报. 2015(10)
[7]圆柱壳体基础隔振系统导纳功率流特性[J]. 王晓乐,孙玲玲,高阳,杨明月. 机械工程学报. 2015(11)
[8]三维耦合Timoshenko梁功率流主动控制研究[J]. 王有懿,赵阳,马文来. 振动与冲击. 2014(11)
[9]功率流测量以及振动能量参数估计试验研究[J]. 乔百杰,赵彤,陈雪峰. 振动与冲击. 2014(07)
[10]水电站机组与厂房结构耦合动力系统振动传递路径识别[J]. 孙万泉,黄雄辉. 振动与冲击. 2014(06)
博士论文
[1]多激励系统隔振降噪功率流及振声能量耦合理论与应用[D]. 费朝阳.沈阳工业大学 2012
[2]基于声强可视化的船舶结构声振能量特性研究[D]. 李凯.大连理工大学 2011
[3]模态分析的若干基本问题研究及其在统计能量分析中的推广[D]. 胡彦超.浙江大学 2009
[4]三峡电站厂房结构振动研究[D]. 欧阳金惠.中国水利水电科学研究院 2005
[5]圆柱壳组合系统振动噪声的有效导纳功率流法研究[D]. 钱斌.西北工业大学 2002
[6]水电站厂房结构振动研究[D]. 沈可.广西大学 2002
硕士论文
[1]大型抽水蓄能电站厂房振动相关问题研究[D]. 尚银磊.中国水利水电科学研究院 2016
[2]基于有限元的板结构振动功率流分析[D]. 梁日兴.华南理工大学 2016
[3]大型水电站厂房振动传递路径研究[D]. 涂凯.天津大学 2014
[4]水轮发电机组轴系统扭转振动研究[D]. 姜洋.大连理工大学 2008
[5]基于结构声强的振动主动控制及其误差传感器的设计[D]. 朱志伟.江苏大学 2003
本文编号：3254131
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