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弧形钢闸门支臂弦杆结构优化布置研究
1
作者 王晨 刘亚坤 +1 位作者 张帝 曹泽 《人民黄河》 北大核心 2025年第4期145-151,共7页
基于特征屈曲分析方法理论,考虑弦杆结构材料利用率,采用数值模拟方法对无弦杆、单弦杆、双弦杆支臂稳定性进行计算,分析弦杆位置、数量和截面特性对钢闸门支臂稳定性的影响,提出弦杆结构优化布置方案,在此基础上对钢闸门支臂整体稳定... 基于特征屈曲分析方法理论,考虑弦杆结构材料利用率,采用数值模拟方法对无弦杆、单弦杆、双弦杆支臂稳定性进行计算,分析弦杆位置、数量和截面特性对钢闸门支臂稳定性的影响,提出弦杆结构优化布置方案,在此基础上对钢闸门支臂整体稳定性进行有限元分析。结果表明:对于单弦杆支臂,弦杆与支铰的距离/支臂总长度(l/m)取0.60~0.75时,支臂单位质量承载力最大;远离支铰端布置双弦杆可提高支臂单位质量承载力,但是弦杆间距不宜过大。从支臂弦杆结构尺寸分析,弦杆宽高比取值为1.4时,支臂整体稳定性较好;支臂翼缘/腹板厚度(t_3/t_4)的取值对其单位质量承载力基本无影响,布置时主要考虑使支臂满足局部稳定性即可。增加弦杆后可提升钢闸门刚度、改善应力状态,主要使支臂的最大等效应力发生变化,即单弦杆支臂比无弦杆支臂减小8.44%,双弦杆支臂比无弦杆支臂减小12.99%。 展开更多
关键词 弧形钢闸门 支臂弦杆 有限元分析 单位质量承载力 优化布置
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弧形钢闸门支臂受冲击荷载的非线性动力分析
2
作者 董静 白宇航 +1 位作者 裴多菲 张俊发 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第1期133-144,共12页
为研究水工弧形钢闸门在正常运行工况时支臂受冲击作用下的动力响应问题,预估闸门可能出现的破坏模式,以某水电站的弧形钢闸门为研究对象,采用非线性有限元方法模拟钢闸门在静水压力作用下,支臂受浮木冲击的过程,得到并分析弧形钢闸门... 为研究水工弧形钢闸门在正常运行工况时支臂受冲击作用下的动力响应问题,预估闸门可能出现的破坏模式,以某水电站的弧形钢闸门为研究对象,采用非线性有限元方法模拟钢闸门在静水压力作用下,支臂受浮木冲击的过程,得到并分析弧形钢闸门支臂不同位置受冲击时的冲击力、位移及闸门整体的变形特征。结果表明,闸门破坏过程为受冲击的支臂或其斜杆首先发生面外失稳,随后靠近失稳支臂侧的闸门向铰支座方向移动,导致另一支臂承担的水压荷载瞬间增大而被压溃,最终导致闸门整体失稳破坏。随着浮木质量和冲击能量增加,受冲击位置受到的力和位移随之增大。当冲击能量较小时,即使支臂受冲击部位应力超过钢材屈服应力,闸门仍具有一定的稳定性;闸门支臂不同部位所能承受的最大冲击能量差异较大,冲击支臂近铰支座处位置易引起闸门结构失稳破坏;堰上水头越高,闸门支臂受冲击时越容易失稳。研究结果可为闸门受冲击时的安全性和闸门较易失稳构件的评判提供参考。 展开更多
关键词 弧形钢闸门 钢闸门支臂 动力响应 静水压力 等效应力
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白鹤滩导流底孔弧形工作闸门流激振动原型观测研究
3
作者 段杭 张文远 +2 位作者 柯传芳 杨帆 张宏伟 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期137-140,共4页
白鹤滩导流底孔工作弧门设计水头120 m,在电站蓄水期间,随着上游水位的不断升高,工作弧门局部开启运行时承受的水压力荷载也不断增大,因此在高水头运行条件下底孔工作弧门局开运行可能存在流激振动问题。为确保蓄水期间底孔工作弧门局... 白鹤滩导流底孔工作弧门设计水头120 m,在电站蓄水期间,随着上游水位的不断升高,工作弧门局部开启运行时承受的水压力荷载也不断增大,因此在高水头运行条件下底孔工作弧门局开运行可能存在流激振动问题。为确保蓄水期间底孔工作弧门局开运行的安全,选取白鹤滩水电站#6导流洞工作弧门在715.0-733.0 m水位之间(闸门工作水头在85.0-103.0 m之间)局部开启运行条件下,现场观测底孔工作弧门运行期间门体不同部位振动情况,分析了导流底孔运行过程中出现的异响及边墙破坏情况,得出高速水流诱发门后边墙的空蚀破坏问题不容忽视。根据观测结果及时做出预警,对类似工程工作弧门和导流底孔的运行管理具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 白鹤滩水电站 导流底孔 弧形工作闸门 流激振动 空化空蚀 原型观测
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基于GAF变换和TM-CNN的水工钢闸门损伤识别
4
作者 李向阳 张钰奇 +1 位作者 铁瑛 李帅 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第9期207-214,222,共9页
针对水工闸门损伤识别较为困难且较小程度损伤的识别准确率偏低的问题,提出了一种基于格拉姆角场(Gramian Angular Fields,GAF)变换和双流多通道卷积神经网络(Two-Stream Multi-Channel Convolutional Neural Network,TM-CNN)的闸门损... 针对水工闸门损伤识别较为困难且较小程度损伤的识别准确率偏低的问题,提出了一种基于格拉姆角场(Gramian Angular Fields,GAF)变换和双流多通道卷积神经网络(Two-Stream Multi-Channel Convolutional Neural Network,TM-CNN)的闸门损伤识别方法。该方法将不同损伤状态下采集的一维振动信号经过GAF变换转换为二维图像并以此图像训练TM-CNN,建立闸门振动信号到损伤状态的映射关系来实现损伤识别。闸门损伤实验结果显示,所提方法在闸门单点和多点损伤实验中的识别准确率分别为98.04%和99.88%,且对低程度损伤类型的识别能力较好,单点和多点实验中5%程度损伤状态的AUC均值分别为0.999 6和1。实验结果验证了通过深度学习对被测物体振动信号进行分类的损伤识别方法应用于闸门上是可行的,对于水工闸门的健康监测研究具有重大意义。 展开更多
关键词 水工闸门 损伤识别 格拉姆角场 卷积神经网络
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基于ANSYS的三支臂弧形闸门支臂补强后强度校核及稳定性分析
5
作者 王佩 涂从刚 王孟雪 《广东水利水电》 2025年第1期36-41,共6页
在役工程三支臂弧形工作闸门在建设时期由于事故原因支臂部位变形损坏,后经校正、修复补强后正常运行20余年。该闸门关系到溢洪道的泄洪安全,也与整个工程的安全密切相关,为了分析该闸门的安全性能,结合支臂的加固部位变形情况,对闸门... 在役工程三支臂弧形工作闸门在建设时期由于事故原因支臂部位变形损坏,后经校正、修复补强后正常运行20余年。该闸门关系到溢洪道的泄洪安全,也与整个工程的安全密切相关,为了分析该闸门的安全性能,结合支臂的加固部位变形情况,对闸门的支臂强度及稳定性进行验算。综合分析结果表明,支臂强度与稳定性均满足规范要求,为类似工程金属结构的维护和检修提供借鉴,同时复核计算也为后续开展实测闸门各构件的应力提供技术基础。 展开更多
关键词 三支臂弧形闸门 修复补强 强度校核 支臂稳定性 应力测试
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弧形闸门支臂结构共振模式与识别
6
作者 余舟 《黑龙江水利科技》 2025年第7期186-188,共3页
水利工程中的弧形闸门在启闭阶段或部分开启时会承受周期性的水流脉动荷载作用,可能会引发闸门支臂结构不同模式的共振。文章基于结构力学原理提出了复杂钢闸门的简化计算模型便于数值模拟,同时建立了控制支臂模型运动模式的非齐次Mathi... 水利工程中的弧形闸门在启闭阶段或部分开启时会承受周期性的水流脉动荷载作用,可能会引发闸门支臂结构不同模式的共振。文章基于结构力学原理提出了复杂钢闸门的简化计算模型便于数值模拟,同时建立了控制支臂模型运动模式的非齐次Mathieu-Hill方程。基于数值模拟结果,揭示了弧形闸门支臂结构普通共振与参数共振模式的响应特征,对实际工程中弧形闸门支臂结构共振模式的识别具有参考意义。 展开更多
关键词 弧形闸门 支臂结构 简化模型 普通共振 参数共振
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基于流固耦合理论的水工弧形闸门运行特征分析
7
作者 张洋 《水利科技与经济》 2025年第3期61-65,71,共6页
为了研究蚌埠枢纽工程的水工弧形闸门运行特征与原理,利用流固耦合理论,通过建立力学模型并设置相关参数开展分析。结果表明,该理论对水流压力分析准确性高,静水与动水压力变化曲线贴合实际情况,准确率分别达97.4%和99.9%。同时,对闸门... 为了研究蚌埠枢纽工程的水工弧形闸门运行特征与原理,利用流固耦合理论,通过建立力学模型并设置相关参数开展分析。结果表明,该理论对水流压力分析准确性高,静水与动水压力变化曲线贴合实际情况,准确率分别达97.4%和99.9%。同时,对闸门振动频率、振幅及相对位移变化规律把握精准,虽然开度变化时相关参数有波动,但系统发生共振可能性小,可为闸门设计、运行及维护提供有力依据。 展开更多
关键词 流固耦合 弧形闸门 特征分析 振动特性 相对位移
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基于Workbench的大跨度旋转弧形闸门支承方式研究
8
作者 高卓 《广东水利水电》 2025年第5期83-88,99,共7页
以大跨度旋转弧形闸门支铰为研究对象,基于力法方程推导出支铰轴向力以及轴向位移的计算公式,再利用有限元分析软件Workbench,建立弧形旋转闸门的空间有限元模型,通过接触类型的设置来模拟固定式和浮动式两种支承方式,提取并分析关节轴... 以大跨度旋转弧形闸门支铰为研究对象,基于力法方程推导出支铰轴向力以及轴向位移的计算公式,再利用有限元分析软件Workbench,建立弧形旋转闸门的空间有限元模型,通过接触类型的设置来模拟固定式和浮动式两种支承方式,提取并分析关节轴承的接触应力、轴向位移、支承反力以及门叶结构的变形。研究结果表明:①相同工况下,采用浮动式支承方式,支铰轴向力会显著降低、门叶结构变形明显变大、浮动端会随着门体位置的变化发生往复窜动;②浮动式球面支承适用于跨度大、水头低且止水要求不高的工程,固定式球面轴承适用于水头高、小跨度且要求封水严密的工程。研究成果可为类似工程的支铰设计提供技术参考。 展开更多
关键词 大跨度 固定式球面支承 浮动式球面支承 轴向力 轴向位移
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溢洪道弧形闸门应力测试及安全复核分析
9
作者 冯宝顺 楼挺 余益民 《中国设备工程》 2025年第21期71-73,共3页
闸门是水电厂水工建筑物的重要组成部分,在各型式的闸门中,溢洪道弧形闸门有别于其他型式闸门,其具有所需启闭力小、运转平稳、泄洪灵便且能满足各种类型的泄洪孔道需要的优点,目前我国主要的泄洪孔均采用弧形闸门的型式。它的安全性和... 闸门是水电厂水工建筑物的重要组成部分,在各型式的闸门中,溢洪道弧形闸门有别于其他型式闸门,其具有所需启闭力小、运转平稳、泄洪灵便且能满足各种类型的泄洪孔道需要的优点,目前我国主要的泄洪孔均采用弧形闸门的型式。它的安全性和适用性在很大程度上影响了其使用效果,甚至影响到大坝的安全。为确保闸门的安全运行,在一定的周期年限内对闸门进行应力测试和安全复核分析显得尤其重要。 展开更多
关键词 溢洪道 弧形闸门 应力 安全复核 有限元分析
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弧形闸门结构地震响应分析
10
作者 杨腊梅 《地下水》 2025年第5期255-258,共4页
为进一步研究不同地震波下弧形闸门结构的地震响应特性,以某弧形闸门为研究对象,采用有限元通用程序ANSYS建立了该闸门的有限元计算模型。通过输入EL-centro、汶川和天津三种典型地震波,分别模拟了闸门在不同工况下的位移响应和弯矩响应... 为进一步研究不同地震波下弧形闸门结构的地震响应特性,以某弧形闸门为研究对象,采用有限元通用程序ANSYS建立了该闸门的有限元计算模型。通过输入EL-centro、汶川和天津三种典型地震波,分别模拟了闸门在不同工况下的位移响应和弯矩响应,并对比了三种地震波对闸门结构的影响。结果表明,不同地震波对闸门结构的影响存在差异,特别是汶川地震波对结构的影响更为显著,导致较大的位移和弯矩响应。支臂部分的位移响应和弯矩响应普遍大于门叶部分,且底边缘位置的响应较为突出。通过分析得出,考虑不同地震波作用下的闸门结构动力特征,能够更全面地评估其抗震性能,提供有效的设计依据。 展开更多
关键词 弧形闸门 地震响应 有限元分析 位移与弯矩
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尼尔基水利枢纽灌溉管弧型工作闸门缺陷处理
11
作者 解文举 王雪峰 《水电站机电技术》 2025年第4期53-55,74,共4页
尼尔基水利枢纽左岸灌溉管出口弧型工作闸门存在缺陷,影响其正常运行:门体锈蚀严重;止水橡胶老化开裂,无法有效止水致漏水频发;支铰因受力不均产生异响,使弧门开关灵活性受损。处理时,先以机械打磨除锈除净门体锈迹,再喷涂层防腐漆增强... 尼尔基水利枢纽左岸灌溉管出口弧型工作闸门存在缺陷,影响其正常运行:门体锈蚀严重;止水橡胶老化开裂,无法有效止水致漏水频发;支铰因受力不均产生异响,使弧门开关灵活性受损。处理时,先以机械打磨除锈除净门体锈迹,再喷涂层防腐漆增强抗蚀力。将老化止水橡胶换新,依工艺精细安装确保止水效能。利用检测仪器对门体进行全面检查,排查支铰异响原因,同时进行一系列有效缺陷处理,使问题在根源上得以解决。经处理,弧门运行恢复正常,强度、止水与灵活性等关键指标均达设计要求,有力保障了左岸灌溉系统稳定运行与水利枢纽综合效益发挥。 展开更多
关键词 弧形工作闸门 密封性 焊接工艺 支铰轴承
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双堠水库表孔弧形闸门结构优化设计研究
12
作者 邢仕强 朱琳 鹿雪岭 《水电站机电技术》 2025年第4期35-37,共3页
以蒙河双堠水库枢纽工程为例,研究了泄洪弧形闸门的金属结构设计,提出了适用于双堠水库枢纽泄洪弧形闸门的布置方案。本文采用空间有限元静力仿真分析方法,对工作闸门主要结构件及零部件的应力进行了计算。运行结果表明,该表孔泄洪闸金... 以蒙河双堠水库枢纽工程为例,研究了泄洪弧形闸门的金属结构设计,提出了适用于双堠水库枢纽泄洪弧形闸门的布置方案。本文采用空间有限元静力仿真分析方法,对工作闸门主要结构件及零部件的应力进行了计算。运行结果表明,该表孔泄洪闸金属结构设计满足功能要求,结构安全可靠。该研究成果为工程建设和后续运行提供理论参考依据;也可为同类水库工程的金属结构设计提供参考。 展开更多
关键词 弧形闸门 应力计算 仿真分析
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潜孔式底孔弧形闸门安装施工技术
13
作者 韦庆华 梁丹 季锐 《广西水利水电》 2024年第6期100-104,共5页
以某水电站堰闸坝底孔弧形闸门安装为例,介绍了潜孔式弧形闸门安装前后的施工技术和工艺流程。详细介绍了各预埋件、支铰、支臂以及门体等安装的步骤、质量控制要点和控制标准。分析了弧形闸门各主要构件的最大重量和吊装半径与施工门... 以某水电站堰闸坝底孔弧形闸门安装为例,介绍了潜孔式弧形闸门安装前后的施工技术和工艺流程。详细介绍了各预埋件、支铰、支臂以及门体等安装的步骤、质量控制要点和控制标准。分析了弧形闸门各主要构件的最大重量和吊装半径与施工门机主要性能的关系,提出了弧门各构件的吊装时机,有效提升了安装质量和解决交叉施工矛盾等问题。 展开更多
关键词 安装质量 潜孔式弧形闸门 底孔 水电站
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尼尔基水库溢洪道弧门泄流曲线修正
14
作者 刘晓旭 杨春辉 孟祥国 《东北水利水电》 2025年第2期43-46,72,共5页
为解决尼尔基水库开启溢洪道闸门泄洪期间计算的出库流量较实测出库流量偏大的问题,文中通过分析历史泄洪数据,同时针对溢洪道闸孔下游流速快、流态不稳定和发电机组尾水流态不稳定、不易开展测流等情况,采取在溢洪道上游进水渠利用遥... 为解决尼尔基水库开启溢洪道闸门泄洪期间计算的出库流量较实测出库流量偏大的问题,文中通过分析历史泄洪数据,同时针对溢洪道闸孔下游流速快、流态不稳定和发电机组尾水流态不稳定、不易开展测流等情况,采取在溢洪道上游进水渠利用遥控无人船搭载M9型ADCP测流的方法,掌握准确的泄洪流量。对比实测和计算的泄洪流量,通过修正孔流时泄流公式参数,分析不同参数下的随机不确定度,求解最优的泄流公式参数。利用求解的最优参数计算泄洪流量,并根据规范要求,对其进行符号、适线和偏离数值检验,结果均满足要求。 展开更多
关键词 泄流曲线 溢洪道闸门 修正 尼尔基水库
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闸门在线监测系统在水利水电工程中的应用
15
作者 娄阳光 杨益 李婵娟 《黑龙江水利科技》 2025年第4期108-112,共5页
弧形闸门实时在线监控系统(简称ROMS),能够对弧形闸门在静态与动态应力状况、振动反应、操作姿态以及支座铰链轴承的工作状况进行即时跟踪监控;借助决策支持系统,该系统能够优化闸门的操作调度,并确保其安全运作的实时监管。文章对闸门... 弧形闸门实时在线监控系统(简称ROMS),能够对弧形闸门在静态与动态应力状况、振动反应、操作姿态以及支座铰链轴承的工作状况进行即时跟踪监控;借助决策支持系统,该系统能够优化闸门的操作调度,并确保其安全运作的实时监管。文章对闸门在线监测系统在密云水库第一溢洪道改建工程中的安装和应用进行了介绍,为类似水工金属结构监测项目提供了参考。 展开更多
关键词 闸门 振动 应力状况 在线监测
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基于模型试验的双向翻转弧形闸门过流方式研究
16
作者 王元春 《黑龙江水利科技》 2025年第8期126-129,134,共5页
双向翻转弧形闸门在动水作用下可双向启闭过水,型式新颖,过闸水流流态复杂。以某水闸改造工程为例,构建水工模型,对闸门全开、局部开启闸底孔流、局部开启闸顶堰流工况下引水和排涝两种运行运行方式的过闸水流流态、过流能力及综合流量... 双向翻转弧形闸门在动水作用下可双向启闭过水,型式新颖,过闸水流流态复杂。以某水闸改造工程为例,构建水工模型,对闸门全开、局部开启闸底孔流、局部开启闸顶堰流工况下引水和排涝两种运行运行方式的过闸水流流态、过流能力及综合流量因子展开量化分析。结果表明,双向翻转弧形闸门过流流态包括宽顶堰流、闸底孔流、薄壁堰流等;因可双向过流,故在引水及排涝运行方式下过流流态、泄流能力还受迎水面的影响。分析结论可作为此种新型闸门水力设计及运行管理的参考。 展开更多
关键词 双向翻转弧形闸门 过流方式 模型试验 堰流、孔流
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基于机液联合仿真模型的闸门启闭机故障注入及诊断研究 被引量：4
17
作者 李浩宇 徐平 +1 位作者 铁瑛 黄建章 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期198-209,共12页
为了对含故障特征的弧形闸门系统运行信号进行评估和故障诊断研究,基于某弧形闸门试验平台检测数据,建立弧形闸门启闭机构的机液联合仿真模型,进行模型相似度分析和修正。通过基于闸门实时开度反馈信号闸门状态控制策略对闸门进行工作... 为了对含故障特征的弧形闸门系统运行信号进行评估和故障诊断研究,基于某弧形闸门试验平台检测数据,建立弧形闸门启闭机构的机液联合仿真模型,进行模型相似度分析和修正。通过基于闸门实时开度反馈信号闸门状态控制策略对闸门进行工作状态的控制,提高了仿真效率和稳定性,获得更符合实际的状态特征。在模型中注入液压系统与机械系统故障,分析故障对闸门运行信号产生的影响。为了充分体现故障特征信息,选取多个信号进行融合并调整权重分配,基于加权多通道数据融合方法解决了故障识别精度波动大的问题,为了提高网络模型的泛化能力,在网络模型中加入残差结构进行优化,基于迁移学习的卷积神经网络解决了故障识别精度低的问题。结果表明,构建的模型可以表现出弧形闸门工作过程中重要信号比如压力、流量、振动等信号特征的动态变化;使用改进后的加权多通道数据融合的基于残差结构优化的神经网络准确率达到了97.17%。 展开更多
关键词 弧形闸门 机液联合仿真 故障诊断 迁移学习
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曲线型实用堰弧形门闸孔出流流量系数分析
18
作者 田静 顾长宽 +1 位作者 郭汉驰 薛海 《水电与新能源》 2024年第9期6-8,29,共4页
针对曲线型实用堰上弧形门闸孔出流流量系数经验方法确定的数值偏小问题,基于凯巴萨水电站溢流坝模型试验,采用最小二乘拟合法对实用堰上弧形门闸孔出流的流量系数进行分析,分段建立流量系数μ与闸门相对开启高度e/H的关系式表明,拟合... 针对曲线型实用堰上弧形门闸孔出流流量系数经验方法确定的数值偏小问题,基于凯巴萨水电站溢流坝模型试验,采用最小二乘拟合法对实用堰上弧形门闸孔出流的流量系数进行分析,分段建立流量系数μ与闸门相对开启高度e/H的关系式表明,拟合获取的流量系数与实测值相对误差绝对值最大4.14%,平均值1.48%,预测精度较高。 展开更多
关键词 闸孔出流 流量系数 曲线型实用堰 弧形闸门 模型试验
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底流消能诱发泄洪闸闸墩振动问题分析和减振措施研究 被引量：1
19
作者 刘昉 刘晴 +5 位作者 李火坤 黄伟 柳波 唐义员 李玥康 王文韬 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期107-114,共8页
底流式泄洪闸在大流量泄洪时常伴随着闸墩剧烈振动。针对泄洪闸闸墩振动问题,以某水电站为例,基于水弹性物理模型试验和原型观测,提出改善闸墩结构和优化水库调度方案的两种减振措施。物理模型试验为研究闸墩振动提供了数据支撑,而原型... 底流式泄洪闸在大流量泄洪时常伴随着闸墩剧烈振动。针对泄洪闸闸墩振动问题,以某水电站为例,基于水弹性物理模型试验和原型观测,提出改善闸墩结构和优化水库调度方案的两种减振措施。物理模型试验为研究闸墩振动提供了数据支撑,而原型观测结果验证了模型试验的可靠性。结果表明:当泄流量为5400 m^(3)/s时,通过优化水库调度,采用“低孔+表孔”联合泄洪的方式,表孔的泄流量从单独泄洪时的5400 m^(3)/s转变为联合泄洪时的低孔泄流量3481 m^(3)/s+表孔泄流量1919 m^(3)/s,表孔闸墩的振动位移标准差可从182.3μm减小到51.7μm,振动削减效果为71.6%;当表孔泄流量为10030 m^(3)/s时,通过对闸墩进行加固,闸墩的振动位移标准差可由288.8μm减小到129.6μm,振动削减效果为55.1%。 展开更多
关键词 底流式泄洪闸 闸墩振动 减振措施 模型试验 原型观测
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露顶式弧形闸门流固耦合数值模拟正反分析 被引量：1
20
作者 卢洋亮 傅学敏 +1 位作者 刘亚坤 王晨 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第8期137-142,148,共7页
针对表孔局开泄洪诱发露顶式弧形闸门流激振动问题,借助计算流体力学(CFD)软件Fluent和计算结构动力学(CSD)软件Mechanical APDL构建闸门与泄洪水流的流固耦合传递数学模型,计算并分析闸门在泄流时的振动特性,基于模态叠加法原理编制闸... 针对表孔局开泄洪诱发露顶式弧形闸门流激振动问题,借助计算流体力学(CFD)软件Fluent和计算结构动力学(CSD)软件Mechanical APDL构建闸门与泄洪水流的流固耦合传递数学模型,计算并分析闸门在泄流时的振动特性,基于模态叠加法原理编制闸门流激振动反分析程序,实现对闸门流激振动的动力响应结果的反分析。以乌江某工程露顶式弧形闸门为例进行正反分析,结果表明:采用大涡模拟(LES)的紊流模型得出闸门面板的脉动压强具有低频、窄带的特性,基本符合正态分布;利用模态坐标和振型向量、应力向量合成计算闸门的结构动力场,反分析得出的动位移场、动应力场与采用完全法正分析得出的结果基本一致,验证了反分析方法的合理性和程序的适用性。 展开更多
关键词 弧形闸门 流固耦合 模态叠加法 动位移 反分析
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