大型弧形钢闸门流激振动数值计算

发布时间：2023-02-26 19:19

　　为研究大型弧形钢闸门在脉动压力作用下的动力特性及安全问题,采用附加质量法计算闸门的自振特性,对试验测得的脉动压力进行频谱分析得到其优势频率;采用随机振动的方法,将脉动压力转化为节点荷载施加在闸门数值模型上,得到闸门的动力响应。以贵州平寨水利枢纽为例进行计算,研究结果表明,在水体的作用下闸门的自振频率减小,随着开度的增加,闸门的自振频率呈增大的趋势。闸门1阶振型频率在1.1 Hz左右,脉动水流的优势频率最大0.15 Hz,二者相差较大。闸门最大动位移3.61 mm,发生在正常蓄水位543.00 m开度50%工况下,而在20%和50%开度下闸门动应力较大,最大动应力为43.56 MPa,发生在543.00 m开度50%工况。因此,闸门发生共振的可能性不大,闸门在动水作用下较为安全,但需注意闸门在20%和50%开度下的振动情况,避免在此开度下长时间停留。

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【文章目录】：
0 引 言
1 研究方法
    1.1 自振特性分析方法
    1.2 脉动压力频谱分析方法
    1.3 随机振动分析方法
2 工程实例及有限元分析
    2.1 工程实例
    2.2 闸门有限元分析
3 水力学模型试验
    3.1 测点布置
    3.2 脉动压力频谱分析
4 数值模拟分析
    4.1 闸门自振特性
    4.2 闸门流激振动应力结果及分析
    4.3 闸门流激振动位移结果及分析
5 结论与展望



本文编号：3750747