基于混合TPA的水电机组厂房振动传导研究

机组的稳定运行对水电站厂房上下游的经济和社会发展具有重要支撑作用,新时期对水电机组厂房的稳定性要求愈发增高,但以原型观测为基础的振动理论分析与工程实践仍然滞后。为解决水电厂房测点数量不足的问题,该研究以原型观测为基础,考虑大体系非线性结构的耦合振源传播与放大机理,以实测与仿真计算频响函数(frequency response function, FRF)为核心,搭建混合振动传递路径分析(transfer path analysis, TPA)模型,开展原型-仿真联立分析的水电机组振动传递研究,识别水电机组未测振源、确定振动成分的贡献量等,明确影响响应目标点振动水平的根本原因,并提出局部结构减振措施,形成一套基于传递路径分析方法的水电站厂房振动分析与控制,为我国水电机组的安全稳定运行、结构设计和优化奠定理论基础。

基于EEMD-SOBI的水电机组多源信息分离处理

水电机组振动观测信号包括相互耦合的水-机-电振源及各类噪声成分,本文提出采用集合经验模态分解-二阶盲辨识(ensemble empirical mode decomposition-second order blind source separation, EEMD-SOBI)的方法对多源观测信号进行识别。对观测信号进行解相关等初步处理后,白化计算各信号二阶统计量,计算观测信号协方差对角矩阵,最终计算振源的最优估计,对振源成分进行识别。仿真计算和模拟计算的结果均表明,仅利用观测信号均可分离出源信息且对噪声不敏感,基本能够识别出源信息,针对某电站实测单信号和多信号分析时,可有效识别出信号源成分,为水电机组的振源识别提供支撑。

基于混合TPA的水电站厂房振动传递变异性研究

为解决水电厂房原型测点数量不足和结构参数不确定性问题,在建立水电站厂房有限元模型的基础上,以实测与仿真计算频率响应函数(FRF)为核心,搭建混合振动传递分析(TPA)模型,推导水电站厂房水力、机械振动荷载识别、路径贡献率表达式,引入质量、刚度的变异性,建立考虑参数变异性的水电站厂房耦合系统振动传递特性分析方法。在验证方法有效性的基础上以实际电站为例,分析参数不确定性影响,为全面分析水电站厂房振动传递参数变异性提供理论基础。

齿墙对提高重力坝动力稳定性的时程法分析

采用有限元分析软件ABAQUS,以规范反应谱人工地震波作为输入,基于Mohr-Coulomb屈服准则,依据规范的Westergard公式在坝面设置附加质量单元,考虑大坝-库水相互作用,采用无质量地基模型输入设计地震动,黏弹性吸波边界模拟地震动能量向无限远域逸散的地基辐射阻尼效应,应用应力积分法分析了齿墙对重力坝坝体特征位置应力、相对位移和抗滑安全系数的时程影响,所得结论对类似地震地质条件下的相似体形的混凝土重力坝工程动力稳定性评价具有良好的参考价值。

混凝土损伤对节制闸闸室体系可靠度的影响

针对水闸在服役期出现混凝土损伤对闸室体系可靠度的影响,本文在传统节制闸闸室体系可靠度分析中考虑损伤效应,基于混凝土指数函数损伤模型建立某一典型节制闸闸室沿闸基的抗滑稳定、闸趾抗压强度和闸踵抗拉强度、上下游应力比极限状态方程,运用Monte-carlo法对求得四种单一失效模式对应的可靠指标,运用概率估算网络技术(PNET法)得到水闸体系的可靠指标,并对损伤因子和材料的变异系数做了敏感性分析。结果表明节制闸闸基粘聚力是影响闸室可靠度的敏感因素,基于混凝土损伤的闸室可靠度计算方法是对混凝土损伤和可靠度理论交叉领域的有益探索,对服役水闸的安全评价有一定的指导作用。