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,廠房結構尺寸不斷增大,結構剛強度相對較低,振動問題日益突出,特別是隨著機組容量和水頭的增大,巨型水電站的振動問題尤為突出。機組運行產(chǎn)生的激振力作用于廠房結構,可能會引起廠房結構的整體或局部振動。為適應水電站更高水頭與大容量的發(fā)展方向,對于水力振動進行深入的研究和探討是很有價值和必要的。水輪機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雜形式。為研究蝸殼和尾水管內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理和振動響應規(guī)律,為廠房結構振動預測、評價和控制提供技術支撐。主要研究工作內容和成果結論如下:（1）基于ANSYS軟件建立實際水電站廠房機組段模型,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,通過諧響應分... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 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 本文研究內容
2 相關理論和計算模型
    2.1 模態(tài)分析理論
    2.2 諧響應分析理論
    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 試驗模型和原型壓力脈動幅值轉換
        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 不同頻率對應的位移特征
        3.4.2 蝸殼外包混凝土振動位移響應
        3.4.3 廠房特征部位的位移、應力響應
        3.4.4 廠房特征部位的速度、加速度響應
    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
        3.5.2 廠房特征部位的應力響應
    3.6 本章小結
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 尾水管試驗模型與原型頻率幅值的轉換
        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分析
f
n頻率范圍內響應變化">        4.4.1 廠房在0f
n頻率范圍內響應變化
        4.4.2 廠房位移響應
        4.4.3 廠房應力響應
    4.5 高頻尾水管脈動壓力對廠房振動響應分析
        4.5.1 廠房位移響應
        4.5.2 廠房應力響應
    4.6 本章小結
5 壓力脈動作用下廠房振動響應
    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分析
        5.3.1 廠房特征部位的位移響應
        5.3.2 廠房特征部位的應力響應
    5.4 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]藏木水電站脈動壓力下廠房結構動力響應分析[J]. 侯攀,江波.  水電站設計. 2017(01)
[2]水電站地下廠房樓板結構設計對振動特性的影響規(guī)律[J]. 吳嫻,馬震岳.  水利與建筑工程學報. 2016(03)
[3]混流式水輪機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)電學報. 2016(01)
[4]糯扎渡水電站大型蝸殼結構模型試驗[J]. 王溢波,張宏戰(zhàn),馬震岳,劉興寧,洪振偉.  水利與建筑工程學報. 2015(05)
[5]地下廠房機墩振幅計算的數(shù)值模型取值范圍[J]. 陳鵬,伍鶴皋,袁文娜.  水利水電科技進展. 2014(04)
[6]大型地下廠房結構振動反應分析[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)
[10]貫流式機組水力脈動荷載對水電站廠房結構的影響[J]. 孫萬泉.  水利水電技術. 2012(06)

博士論文
[1]水電站廠房結構及水力機械動力反分析[D]. 趙鳳遙.大連理工大學 2006
[2]三峽電站廠房結構振動研究[D]. 歐陽金惠.中國水利水電科學研究院 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換研究[D]. 雷春江.天津大學 2007



本文編號：3008275

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