【摘要】：介紹了基于速度勢(shì)解析算法求解水電站進(jìn)水塔在水中彎曲自由振動(dòng)的方法。分析進(jìn)水塔的主要受力特點(diǎn),為引入流體速度勢(shì)解析算法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化和假設(shè)。以分布參數(shù)梁體系推導(dǎo)得到無(wú)水時(shí)進(jìn)水塔彎曲自由振動(dòng)頻率方程,根據(jù)速度勢(shì)拉普拉斯方程確定了所求解問(wèn)題的邊界條件,通過(guò)內(nèi)外水壓力表達(dá)式建立進(jìn)水塔的彎曲自由振動(dòng)方程。推導(dǎo)振動(dòng)方程得到頻率方程,經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)軟件編程求解,最終可得到結(jié)構(gòu)振型和頻率。推導(dǎo)過(guò)程表明流體速度勢(shì)法是將水體轉(zhuǎn)化成與塔體振型相關(guān)的質(zhì)量附加于結(jié)構(gòu),從而影響結(jié)構(gòu)的振動(dòng)。與數(shù)值方法對(duì)比和探討,分析了兩者異同,提出本文方法適用范圍。結(jié)果表明,本文解法可以引入內(nèi)外含水矩形橫截面進(jìn)水塔的彎曲自由振動(dòng)問(wèn)題的求解,為下一步進(jìn)水塔地震響應(yīng)分析提供一種新的思路。
[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.
【作者單位】： 西安理工大學(xué);西安市水利規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51179154;51479165)~~
【分類號(hào)】：TV312

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃虎;李f;張建偉;;基于流固耦合的高聳進(jìn)水塔動(dòng)水壓力分布研究[J];水力發(fā)電;2012年06期

2 周叮;計(jì)及表面波的圓環(huán)形貯液容器的彎曲自由振動(dòng)[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué);1994年09期

3 陳怡然;白燁;;考慮表面波部分潛入水中橢圓柱體的扭振分析[J];河北工學(xué)院學(xué)報(bào);1992年04期

4 周叮;貯液圓筒在水中的彎曲自由振動(dòng)[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué);1990年05期

5 周叮;貯液橢圓筒在水中的橫向自由振動(dòng)[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);1989年04期

6 朱永誼,翁智遠(yuǎn),吳家龍;考慮液面晃動(dòng)和液體可壓縮影響時(shí)的柱水耦聯(lián)振動(dòng)[J];力學(xué)學(xué)報(bào);1989年06期

7 周叮;;考慮表面波的貯液圓筒的彎曲自由振動(dòng)[J];振動(dòng)與沖擊;1989年03期

8 張悉德,張文;部分埋入水中橢圓柱體彎曲自由振動(dòng)[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué);1986年09期

9 張悉德;部分埋入水中懸臂圓柱體的彎曲自由振動(dòng)[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué);1982年04期

10 董育堅(jiān);矩形截面進(jìn)水塔的地震動(dòng)水壓力計(jì)算[J];水利學(xué)報(bào);1982年01期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黨康寧;王媛;宋志強(qiáng);劉云賀;張希;;基于速度勢(shì)法的水電站進(jìn)水塔彎曲自由振動(dòng)解析解[J];南水北調(diào)與水利科技;2017年04期

2 曹偉;劉云賀;黨康寧;鄭曉東;陶磊;;進(jìn)水塔塔背回填抗震設(shè)計(jì)優(yōu)化研究與動(dòng)態(tài)響應(yīng)[J];南水北調(diào)與水利科技;2017年03期

3 黨康寧;劉云賀;王媛;孔麟;岳嘯;;水電站進(jìn)水塔動(dòng)水壓力研究和探討[J];水利水電技術(shù);2017年04期

4 黨康寧;劉云賀;王媛;張小剛;;水電站進(jìn)水塔啟閉機(jī)房排架振動(dòng)特性[J];南水北調(diào)與水利科技;2016年04期

5 劉少文;林澤峰;楊翊仁;;部分入水懸臂梁的自由彎曲振動(dòng)固有特性研究[J];重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué));2015年10期

6 劉建峰;;基于ADINA流固耦合的進(jìn)水塔自振特性分析[J];陜西水利;2015年03期

7 王元戰(zhàn);王朝陽(yáng);;考慮流固耦合影響的水中樁基結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性分析[J];水道港口;2013年01期

8 張豪;;水-樁-土相互作用對(duì)水下柱體結(jié)構(gòu)自振特性的影響[J];科技傳播;2012年13期

9 徐杏華;;鋼筋混凝土環(huán)形貯液容器的固有頻率[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(城市科學(xué)版);2010年03期

10 鄒時(shí)智;傅仁毅;李彥彥;;地面運(yùn)動(dòng)激勵(lì)下水中圓錐形柱腿的動(dòng)力響應(yīng)[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年11期

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃信;李忠獻(xiàn);;動(dòng)水壓力作用對(duì)深水橋墩地震響應(yīng)的影響[J];土木工程學(xué)報(bào);2011年01期

2 張社榮;黃虎;;考慮地震行波效應(yīng)的大型水電站高聳進(jìn)水塔群響應(yīng)分析[J];水利學(xué)報(bào);2009年09期

3 王國(guó)輝;柴軍瑞;杜成偉;;壩庫(kù)系統(tǒng)流固耦合數(shù)值分析方法簡(jiǎn)述[J];水利水電科技進(jìn)展;2009年04期

4 席仁強(qiáng);陳國(guó)興;王志華;;考慮流固耦合的水中結(jié)構(gòu)物地震反應(yīng)方法[J];世界地震工程;2009年02期

5 陳江;張少杰;閔興鑫;;壩體—庫(kù)水相互作用的流固耦合分析[J];西南科技大學(xué)學(xué)報(bào);2009年01期

6 王進(jìn)廷,杜修力,張楚漢;重力壩-庫(kù)水-淤砂-地基系統(tǒng)動(dòng)力分析的時(shí)域顯式有限元模型[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年08期

7 岳寶增,劉延柱;帶自由液面Navier-Stokes流動(dòng)問(wèn)題的ALE分步有限元方法[J];水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯);2003年04期

8 王建軍,李其漢,朱梓根,陸明萬(wàn),張雄;自由液面大晃動(dòng)的流固耦合數(shù)值分析方法研究進(jìn)展[J];力學(xué)季刊;2001年04期

9 陳大宏,李煒;自由表面流動(dòng)數(shù)值模擬方法的探討[J];水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯);2001年02期

10 繆國(guó)平,劉應(yīng)中;水波及其與結(jié)構(gòu)物的相互作用——新時(shí)期海洋高科技中的水波動(dòng)力學(xué)問(wèn)題之一[J];水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯);2000年02期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 繆國(guó)平,劉應(yīng)中;有限深水表面壓力脈動(dòng)產(chǎn)生的速度勢(shì)與二階繞射問(wèn)題的輻射條件[J];中國(guó)造船;1989年04期

2 唐友剛,張澤盛,李長(zhǎng)升,楊春暉;無(wú)錨固儲(chǔ)液罐流體速度勢(shì)及簡(jiǎn)化模型[J];水利學(xué)報(bào);1997年09期

3 王同慶;回轉(zhuǎn)體垂直出水的一種非線性計(jì)算方法[J];空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào);1982年04期

4 賀五洲,高奇華;軸對(duì)稱問(wèn)題線元上分布奇點(diǎn)的誘導(dǎo)速度勢(shì)和誘導(dǎo)速度[J];哈爾濱船舶工程學(xué)院學(xué)報(bào);1993年01期

5 毛筱菲;時(shí)域速度勢(shì)和流體動(dòng)力的數(shù)值計(jì)算[J];武漢交通科技大學(xué)學(xué)報(bào);1996年04期

6 劉超,劉惠枝;用亞參元解勢(shì)流場(chǎng)[J];大連海運(yùn)學(xué)院學(xué)報(bào);1988年03期

7 閆錦;于洪亮;宋玉超;;矩形液箱內(nèi)液體晃動(dòng)分析計(jì)算[J];大連海事大學(xué)學(xué)報(bào);2013年01期

8 周華偉;張洪生;;波浪在半球上繞射的解析解[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2013年10期

9 周其斗,彭英聲,徐德嘉;船舶橫搖二維輻射問(wèn)題的二階解及其試驗(yàn)研究[J];中國(guó)造船;1990年01期

10 ;[J];;年期

相關(guān)會(huì)議論文 前5條

1 黎愛(ài)兵;張立鳳;;計(jì)算有限區(qū)域流函數(shù)和速度勢(shì)的新方法及在臺(tái)風(fēng)診斷中的應(yīng)用[A];第八屆博士生學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2010年

2 黎愛(ài)兵;張立鳳;臧增亮;;有限區(qū)域流函數(shù)和速度勢(shì)計(jì)算的新方法及其在臺(tái)風(fēng)診斷分析中的應(yīng)用[A];第26屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)熱帶氣旋科學(xué)研討會(huì)分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2009年

3 周斌珍;寧德志;齊江輝;;基于速度勢(shì)分離法的波物相互作用全非線性數(shù)值模擬研究[A];第十三屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第二十六屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)論文集——C計(jì)算流體力學(xué)[C];2014年

4 黎愛(ài)兵;王秋良;臧增亮;李振中;;有限區(qū)域求解流函數(shù)和速度勢(shì)的迭代調(diào)整方法及其收斂性分析[A];第28屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)——S17第三屆研究生年會(huì)[C];2011年

5 周玉淑;高守亭;;有限區(qū)域風(fēng)場(chǎng)分解方法及其應(yīng)用[A];全國(guó)中尺度氣象學(xué)術(shù)研討會(huì)摘要文集[C];2008年

，

本文編號(hào)：2177786