隨著我國水電事業(yè)的發(fā)展,已建、在建和規(guī)劃了大批高水頭、大容量水電站,廠房結(jié)構(gòu)尺寸不斷增大,結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度相對較低,振動問題日益突出,特別是隨著機(jī)組容量和水頭的增大,巨型水電站的振動問題尤為突出。機(jī)組運行產(chǎn)生的激振力作用于廠房結(jié)構(gòu),可能會引起廠房結(jié)構(gòu)的整體或局部振動。為適應(yīng)水電站更高水頭與大容量的發(fā)展方向,對于水力振動進(jìn)行深入的研究和探討是很有價值和必要的。水輪機(jī)水力振動是水電站廠房的主要振源之一,不同工況下流道內(nèi)壓力脈動分布的幅值、頻率和相位等均不相同,屬于不平穩(wěn)的波動荷載,包括行波和駐波等復(fù)雜形式。為研究蝸殼和尾水管內(nèi)壓力脈動分布形式及其施加方式對廠房振動的敏感性,確定最不利作用情況,本文對壓力脈動施加方式按行波和駐波作簡化描述,研究不同形式水流壓力脈動的幅值、相位分布特性,確定荷載的正確施加方式。明確壓力脈動激勵源的作用機(jī)理和振動響應(yīng)規(guī)律,為廠房結(jié)構(gòu)振動預(yù)測、評價和控制提供技術(shù)支撐。主要研究工作內(nèi)容和成果結(jié)論如下:（1）基于ANSYS軟件建立實際水電站廠房機(jī)組段模型,按行波形式荷載和駐波形式荷載簡化描述蝸殼內(nèi)壓力脈動作用方式,使用surf154單元實現(xiàn)荷載幅值及相位的輸入,通過諧響應(yīng)分... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
2 相關(guān)理論和計算模型
    2.1 模態(tài)分析理論
    2.2 諧響應(yīng)分析理論
    2.3 工程實例基本資料
        2.3.1 材料參數(shù)
        2.3.2 數(shù)值模型
3 蝸殼壓力脈動形式對廠房振動的影響
    3.1 試驗數(shù)據(jù)
    3.2 計算方案
    3.3 不同形式壓力脈動施加
        3.3.1 試驗?zāi)Ｐ秃驮蛪毫γ}動幅值轉(zhuǎn)換
        3.3.2 均布荷載的施加
        3.3.3 行波荷載的施加
        3.3.4 駐波荷載的施加
    3.4 不同形式低頻蝸殼脈動壓力對廠房振動影響分析
        3.4.1 不同頻率對應(yīng)的位移特征
        3.4.2 蝸殼外包混凝土振動位移響應(yīng)
        3.4.3 廠房特征部位的位移、應(yīng)力響應(yīng)
        3.4.4 廠房特征部位的速度、加速度響應(yīng)
    3.5 不同形式高頻蝸殼壓力脈動對廠房振動影響分析
        3.5.1 廠房特征部位的位移響應(yīng)
        3.5.2 廠房特征部位的應(yīng)力響應(yīng)
    3.6 本章小結(jié)
4 尾水管壓力脈動形式對廠房振動的影響
    4.1 試驗數(shù)據(jù)
    4.2 計算方案
    4.3 不同形式壓力脈動施加
        4.3.1 尾水管試驗?zāi)Ｐ团c原型頻率幅值的轉(zhuǎn)換
        4.3.2 均布荷載的施加
        4.3.3 行波荷載的施加
    4.4 低頻尾水管脈動壓力對廠房振動響應(yīng)分析
f
n頻率范圍內(nèi)響應(yīng)變化">        4.4.1 廠房在0f
n頻率范圍內(nèi)響應(yīng)變化
        4.4.2 廠房位移響應(yīng)
        4.4.3 廠房應(yīng)力響應(yīng)
    4.5 高頻尾水管脈動壓力對廠房振動響應(yīng)分析
        4.5.1 廠房位移響應(yīng)
        4.5.2 廠房應(yīng)力響應(yīng)
    4.6 本章小結(jié)
5 壓力脈動作用下廠房振動響應(yīng)
    5.1 試驗數(shù)據(jù)
    5.2 計算方案
    5.3 全流道壓力脈動對廠房振動響應(yīng)分析
        5.3.1 廠房特征部位的位移響應(yīng)
        5.3.2 廠房特征部位的應(yīng)力響應(yīng)
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]藏木水電站脈動壓力下廠房結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析[J]. 侯攀,江波.  水電站設(shè)計. 2017(01)
[2]水電站地下廠房樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計對振動特性的影響規(guī)律[J]. 吳嫻,馬震岳.  水利與建筑工程學(xué)報. 2016(03)
[3]混流式水輪機(jī)尾水管壓力脈動換算初探[J]. 徐用良,覃大清,趙越,王洪杰.  水力發(fā)電學(xué)報. 2016(01)
[4]糯扎渡水電站大型蝸殼結(jié)構(gòu)模型試驗[J]. 王溢波,張宏戰(zhàn),馬震岳,劉興寧,洪振偉.  水利與建筑工程學(xué)報. 2015(05)
[5]地下廠房機(jī)墩振幅計算的數(shù)值模型取值范圍[J]. 陳鵬,伍鶴皋,袁文娜.  水利水電科技進(jìn)展. 2014(04)
[6]大型地下廠房結(jié)構(gòu)振動反應(yīng)分析[J]. 幸享林,陳建康,廖成剛,張宏戰(zhàn).  振動與沖擊. 2013(09)
[7]某水電站廠房進(jìn)水塔靜動力安全分析[J]. 唐浩,解凌飛.  紅水河. 2013(02)
[8]水電在能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的地位及水電戰(zhàn)略布局淺析[J]. 董新亮,夏傳清,張秋菊,王靖,張敏.  中國三峽. 2013(03)
[9]日本水電發(fā)展歷程[J]. 吉津洋一,劉文.  水利水電快報. 2013(01)
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博士論文
[1]水電站廠房結(jié)構(gòu)及水力機(jī)械動力反分析[D]. 趙鳳遙.大連理工大學(xué) 2006
[2]三峽電站廠房結(jié)構(gòu)振動研究[D]. 歐陽金惠.中國水利水電科學(xué)研究院 2005

碩士論文
[1]底流消能水躍區(qū)底板脈動壓力及其點面轉(zhuǎn)換研究[D]. 雷春江.天津大學(xué) 2007



本文編號：3008275

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