二滩拱坝泄洪振动水弹性模型研究

提出了一个大型的水力学和结构动力学合一的拱坝重橡水弹性模型的模拟方法、模态分析和泄洪诱发坝体振动的实验研究成果。对我国建设中最高水坝——二滩拱坝进行了泄洪振动评价。     

高拱坝泄洪中孔弧形闸门振动试验研究

在大量模型材料试验研究的基础上，选用增强工程塑料制作闸门模型，使之同时满足水流相似和结构相似条件的要求，从而实现了通过水工模型试验直接测量深水闸门在实验运行过程中的振动性态以及闸门结构的应力状态，为水工钢闸门振动试验技术的改进作了一点有益的尝试。文中就某高拱坝泄洪中孔弧形闸门在不同工况下的振动情况给出了有关的试验结果。     

求解拱坝极限荷载的增量弹性有限元迭代法

为了克服弹性补偿法每一步计算量太大的问题,结合弹塑性分析法和塑性极限分析法的优点,提出求解复杂结构极限荷载的增量弹性有限元迭代法(IEFEIM)。该方法以荷载因子β为变量,采用自适应增量调整技术,迭代逼近满足平衡条件和屈服条件的最大荷载因子βmax。与弹塑性分析法相比,IEFEIM只需材料的强度准则,不需要材料屈服、破坏后的本构关系;与塑性极限分析法相比,IEFEIM只需增量定向搜索逼近荷载因子最大值,无需开展大范围搜索的规划算法;与弹性补偿法相比,只需形成一次整体刚度矩阵,无需每一步重新形成整体刚度矩阵,可以有效地减少每次迭代的计算量。工程实例表明,IEFEIM可以有效地求得高拱坝的极限荷载,并可以给出临近极限状态时的结构性状。     

不同库水模型对高拱坝动力特性的影响

给出了3种模型及不同情况下高拱坝动力特性的数值求解方案,并结合实际工程分析了不同库水模型对高拱坝动力特性所产生的影响.计算和分析结果表明:不同库水模型对坝体的自振频率、振型参与系数和振型等动力特性的影响程度相差较大;可压缩库水模型最能真实地反映库水的特性和库水对坝体动力特性的影响,可采用可压缩库水模型来求解高拱坝的动力特性.     

基于泄流响应的高拱坝振源时域识别

高坝泄流诱发坝体振动的振源识别一直是水利界所关注的课题之一．在小波理论、结构动力学及随机振动理论的基础上,提出了基于小坡正交算子变换的多振源反分析方法,并结合水工结构的特点,探讨了进行振源识别时所需注意的关键技术问题．以拉西瓦拱坝水弹性模型为研究对象,通过少量测点的动位移实测值,反分析各等效激励荷载时程,进而对拉西瓦拱坝的流激振动进行全面评估,为拱坝结构的动态监测和损伤诊断提供了基础．     

高拱坝深潭型水垫塘数值模拟研究

高拱坝工程为满足下泄水舌的挑距和淹没水跃长度的要求,水垫塘往往较长,而在水垫塘消能过程中实际参与进来的水体并不多,为此提出一种长度较小且能够集中消能的深潭水垫塘.以溪洛渡水电站为研究对象,采用RNGk-ε三维紊流数学模型对八深孔泄洪工况下反拱和深潭水垫塘进行数值模拟研究,首先把反拱水垫塘的流速及拱底板压强的计算值与相应...     

水的动态弹性的实验研究

<正>一、实验装置和方法 实验装置:将两端固定的铝合金钢管(或有机玻璃管)、激振压电晶片和拾振压电晶片密封于钢管中部,用屏蔽电缆线,分别接至讯号发生器、频率计和示波器。 实验方法:空管时,调节讯号发生器输出的激振讯号频率。频率由小到大,直到钢管发生共振。此时在示波器上观察到拾振讯号的振幅最大,从频率计读得空管的基频f_(01)。然后把蒸馏水注入钢管中(注意要设法排除水中的气泡),同法可测得盛满蒸馏水时管道的基频f_1。重复上述操作,就可测得一系列的f_(01)和f_1。     

细长轴对称体的水弹性振动特性分析

以在水中做纵向平面内运动的细长轴对称体为研究对象.在建立描述流体-结构耦合振动系统的计算模型时,对固体采用位移（包括刚体运动位移和弹性Euler梁振动位移）,对流体采用压力作为基本变量,首先建立了考虑流体作用力的结构动力学方程,推导了考虑结构运动的流体压力表达式,分析了水动力载荷的特征：包括水动压力的来源、组成、分布形式与影响范围等.在此基础上给出了描述水中运动物体的位移（结构）-压力（流体）格式的流固耦合系统模型.然后利用有限元数值方法（FEM）对方程进行了求解,克服了解析解对研究对象外形的限制,同时避免了流固耦合直接数值模拟中CFD＋FEM的复杂性,对于典型的工程结构非常适用.最后,通过算例给出了水中运动物体的水弹性频率和模态,并将计算结果与试验结果进行了对比,证明了本文计算模型的有效性.     

弹性连杆机构的稳态振动响应

本文给出了求解平面连杆机构控制微分方程的一种稳态振动响应的迭代方法。通过计算出的响应与前人的实验结果相比较来证实本文所提出方法的正确性。     

混凝土高拱坝孔口三维非线性分析

采用有限元方法中的子模型技术,对混凝土高拱坝的1^#底孔进行了三维非线性分析,研究了孔口在坝体自重、库水压力和温度作用下混凝土开裂和裂缝发展情况,以及配筋对孔口开裂的影响。研究表明,采用子模型法不仅大大降低了网格剖面的难度,而且减少了三维非线性分析的计算时间。     

弯道对拱坝闸孔挑流的泄流影响试验研究

采用流场实时测量系统和直读式流速仪等测量手段对弯道处拱坝挑流泄流的水流特性进行了系统的试验研究,较为精确地测量了弯道和闸孔及其挑流水流的流场和时均压强水头等,通过对三种不同工况的试验数据进行分析,探讨了弯道水流对闸孔泄流影响的相关规律和特征,为深入分析建闸后弯道水流对闸孔泄流的影响研究提供借鉴。     

小湾拱坝抗震钢筋粘结滑移试验研究

采用钢筋内贴电阻片的方法,对小湾拱坝抗震钢筋与混凝土间的粘结滑移关系进行循环荷载作用下拉拔试验研究,探讨了循环作用下钢筋与混凝土间的粘结性能与机理．试验结果表明：抗震钢筋宜采用具有明显屈服极限的软钢;加载端设置“无粘结段”,对于防止加载端劈裂裂缝十分有效;小湾拱坝抗震钢筋在循环荷载作用下表现出良好的粘结延性。     

胶结土坝漫顶溃坝模型试验研究

通过开展大尺度胶结土坝溃坝模型试验,对胶结土坝在洪水漫顶作用下的流速分布、坝体侵蚀的变化过程进行了分析,以验证胶结土坝漫顶不溃的可能性。试验结果表明：模型填筑胶结土28 d无侧限抗压强度达到4 MPa以上;胶结土坝在最大坝顶水头为55 cm、下游坡比1∶2、最大流速达5.6 m/s条件下,漫顶冲刷44 h未发生溃决破坏;漫顶冲刷后下游坝坡最大侵蚀深度为10 cm,平均侵蚀深度仅为1.07 cm;胶结土坝可有效防止洪水漫顶冲刷引发的溃决破坏。     

Transverse joint aperture simulation of high arch dam based on measured temperature in construction period

Transverse joint aperture is of certain reference value to ensure joint grouting quality and overall safety of high arch dam. A 3D isoparametric joint element model with spherical surface key grooves and finite thickness is used to simulate a transverse joint. A set of program is developed to simulate the transverse joint aperture of Dagangshan high arch dam. Combined with the measured temperatures, the whole developing process of Dagangshan arch dam's transverse joint aperture is simulated. The real work behavior of transverse joint, thermal and mechanical properties of concrete, pouring process, joint grouting temperature and cantilever height of high arch dam are considered during the simulation. The simulation results show that the lower of the joint grouting temperature, the larger value of transverse joint aperture; the higher of cantilever height during the construction period, the smaller value of transverse joint aperture.     

高频谐波振动冲击破岩机制及试验分析

基于振动学理论,建立高频谐波振动冲击破岩的物理模型和数学模型,应用MATLAB软件对数学模型求解,分析各参数对简谐振动激励下岩石振动的影响,并通过室内试验进一步验证高频谐波振动冲击钻井技术的破岩效果。结果表明:在简谐振动激励下,机械钻速比常规钻井提高了13.2%;岩石刚度、阻尼、临界力与机械钻速呈反比,动态激振力与机械钻速呈正比,激励频率与岩石固有频率越接近,机械钻速越大;机械钻速随着钻压、转速的增加而增加。     

山区乡村房屋模型水流作用试验

通过山区乡村房屋模型在水流槽中进行模拟山洪水流作用的试验,研究山区洪水对村镇房屋的作用,了解不同地形地貌条件下,不同墙体开洞率的山区乡村房屋在山洪作用下的作用机理和作用特性.根据试验结果得出各片墙体所受水流力的分布规律为水平方向中间大两头小,竖直方向随高度的增加而减小,模型沿水流方向所受总合力随着开洞率的增大而逐渐减小,依据此规律,山区乡村房屋在设计和建造时应考虑满足适当的开洞率,以降低所受到的水流作用力.     

高拱坝失效故障树模型与失效概率

研究高拱坝洪水、地震、山体滑坡等外载荷,坝身混凝土、坝基岩石材料强度弱化等的随机性,以及评价准则的模糊性;分析了高拱坝分别基于强度理论和稳定理论确定性评价方法的不足,提出应该利用模糊数学方法解决具有随机性、模糊性的高拱坝安全评价问题;建立了基于结构可靠度理论的高拱坝失效概率故障树模型并给出了具体算例.     

Theoretical and experimental study on magnetic-fluid-based flow sensors

The dependence of flow volume on the pressure difference between the ports of a U-tube was determined for both laminar and turbulent flows of a magnetic fluid.The results showed that the dependence was linear in the case of laminar flow but was non-linear in the case of turbulent flow.In addition,the inductance and the voltage difference across two coils around the arms of the U-tube were calculated.The voltage difference was proportional to the flow volume and inversely proportional to the square of the coil length.These theoretical and experimental results demonstrate that the design of magnetic-fluid-based flow sensors is feasible.     

大规模网络协议层协同安全管理模型的研究

本项目旨在深入研究大型复杂网络的安全管理特性，在综合考虑大型复杂网络安全的整体性和全局性的基础上，从PDRR信息安全保障的高度抽象出一个理论上可深入研究的网络安全管理模型。此理论安全管理模型综合考虑OSI／RM七个协议子层安全的整体性、协同性，使七个协议层之间层层协同、步步防护，提高网络安全管理的整体性能；提出信息流闭环访问安全防护机制和事务提交、回滚机制，其中后者可对入侵攻击事件实现实时检测、响应、恢复，使网络在受攻击的情况下能免遭破坏。