大型水電站廠房振動傳遞路徑研究.pdf

1、水電站廠房振動研究是非常重要的一項研究課題，它涉及到廠房在運行過程中的結(jié)構(gòu)安全、工作人員舒適度、機組運行等多個重要方面。將廠房結(jié)構(gòu)振動控制在安全范圍內(nèi)是水電站廠房設計的一個重要目標。在水電站廠房設計的早期應該考慮結(jié)構(gòu)振動，研究振動在結(jié)構(gòu)內(nèi)部的產(chǎn)生、傳遞及衰減規(guī)律，使得結(jié)構(gòu)滿足振動安全的要求。本課題正是圍繞這一出發(fā)點展開的研究，本文的目的是結(jié)合結(jié)構(gòu)聲強理論和有限元方法找尋廠房結(jié)構(gòu)的主要傳遞路徑并將其應用于廠房振動控制與安全監(jiān)測。主要工作及

2、所取得的主要研究成果歸納如下：
　　(1)結(jié)合彈性力學方程及有限元理論推導了三維結(jié)構(gòu)聲強表達式；使用ANSYS的APDL功能編寫了參數(shù)化設計程序，實現(xiàn)了振動聲強的矢量可視化；針對梁-板結(jié)構(gòu)，分析研究了不同條件下結(jié)構(gòu)的振動傳遞特征，為有限元聲強功率流在復雜結(jié)構(gòu)中的應用進行了先行探索。
　　(2)針對壩后式廠房，基于有限元聲強功率流方法進行了結(jié)構(gòu)振動傳遞分析，得到了水電站廠房結(jié)構(gòu)振動的主要傳遞路徑：發(fā)電機層樓板、風罩、梁柱的第二

3、象限位置及金屬蝸殼、座環(huán)附近的結(jié)構(gòu)是振動的主要傳遞路徑，在主要傳遞路徑上合理布筋、適當改變結(jié)構(gòu)形式、使用高阻尼高剛度材料是減振消能的有效措施。
　　(3)結(jié)合結(jié)構(gòu)聲強理論及有限元方法，以振動聲強為參考指標對機組材料參數(shù)進行優(yōu)化，并與原材料參數(shù)的聲強計算結(jié)果進行比較。結(jié)果表明，增加大軸、下機架、下機架支臂、頂蓋體系等局部結(jié)構(gòu)剛度阻尼、適當減小轉(zhuǎn)子支架至水輪機的剛度阻尼對于機組-機墩體系具有十分明顯的減振效果。
　　(4)在廠房