题名 基于响应曲面模型的圆筒式机墩几何参数优化
1
作者
盛健挺 于奎 孙忠园 贾晶玺 梁江晟 孟凡香
机构
黑龙江大学水利电力学院 黑龙江省水利水电勘测设计研究院
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2024年第2期215-220,共6页
基金
国家自然科学基金项目(52109055)。
文摘
水轮发电机组在运行过程中由于水力、机械、电磁等原因不可避免会发生振动,机墩作为水轮发电机组的支承结构,其结构的稳定性至关重要。建立起机墩、蜗壳、尾水管直至地基的整体模型,通过数值模拟可以得到机墩在谐振荷载作用下任意部位的幅值,在此基础上运用统计学方法响应曲面试验方法,以机墩内径、厚度两个参数作为设计变量,结合信息量权数法将机墩在垂向、径向、环向的最大振幅用一个综合目标函数来代替,并以该综合目标函数作为优化目标,由此建立起响应曲面模型,并对机墩模型进行优化。结果表明:优化后的机墩垂直方向的最大振幅减少了17.8%,环向最大振幅减少了4.7%,径向最大振幅减少了1.4%;本工程机墩的内径建议取值范围为1.73D_(1)~1.83D_(1),机墩厚度的建议取值范围为0.50D_(1)~0.63D_(1);响应曲面的优化设计方法可以有效应用于水电站机墩的减振设计中。
关键词
振幅 机墩 响应曲面 信息量权数 优化
Keywords
amplitude pier response surface information weights optimization
分类号
TV731
[水利工程—水利水电工程]
TV312
[水利工程—水工结构工程]
题名 浅谈泵站机墩动力计算
2
作者
吴松宝
机构
上海市政设计研究总院(集团)合肥分公司
出处
《陕西水利》
2024年第1期156-157,160,共3页
文摘
泵站设计的核心是机组运行要稳定可靠,而电机支承结构是设计的关键。由于机组庞大,转动动量大,运转期间会对电机支承结构产生强迫振动,甚至形成共振,导致某些设备或支承结构的破坏,影响泵站的正常运行。因此,对于电机梁进行动力计算是十分重要的。浅析泵站动力梁在不同频率简谐荷载作用下承受振动的能力,结果可为类似泵站工程设计提供可参考的经验。
关键词
泵站 机墩 共振 动力计算
分类号
TV675
[水利工程—水利水电工程]
TV314
[水利工程—水工结构工程]
题名 复杂荷载作用的地下厂房机墩力学响应分析
3
作者
张立君 罗晓雷
机构
湖北省漳河工程管理局 重庆大学土木工程学院
出处
《中国水运（下半月）》
2023年第2期155-157,共3页
文摘
机墩作为水电站地下厂房主要的机组支承体系,刚度、强度、稳定性和耐久性是保障其安全运行的关键。为了更准确地描述复杂荷载下的机墩力学特性和工作状态,建立了包括机墩组合结构的整体三维有限元模型。校核机墩结构的径向刚度和切向刚度,阐明其纵横刚度不同的重要原因,并计算了各种工况组合的机墩位移、应力、轴力及弯矩,分析机墩不同高度的力学响应特征。其结果显示该机墩结构刚度和强度满足设计要求,应力相对较小,仅需局部加强以避免应力集中。其研究成果为实际工作中的机墩力学响应及安全评价提供了技术支撑。
关键词
机墩 有限元模型 径向刚度 切向刚度 应力
分类号
TU311
[建筑科学—结构工程]
题名 基于响应曲面的圆筒式机墩振动特性研究
4
作者
盛健挺 于奎 孙忠园 贾晶玺 梁江晟
机构
黑龙江大学水利电力学院 黑龙江省水利水电勘测设计研究院
出处
《水上安全》
2023年第3期185-187,共3页
文摘
本文运用统计学方法响应曲面试验方法,以机墩内径、厚度两个参数作为设计变量,将机墩基础板部位在垂向、径向、环向的最大振幅用一个综合目标函数来代替,由此建立起响应曲面模型。结果表明:机墩厚度取1.1~1.5 m,内径取3.6~4.2 m时,机墩的振幅较小,机墩结构的稳定性变好;若机墩厚度小于1.1 m,随着内径减小,机墩的振幅变大,稳定性变差。
关键词
振幅 机墩 响应曲面
分类号
TP3
[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
题名 白莲河抽水蓄能电站机墩结构刚度分析
被引量：10
5
作者
李小进 申艳 蒋逵超 高炼 伍鹤皋
机构
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
出处
《水电能源科学》
2007年第2期53-56,共4页
文摘
以白莲河抽水蓄能水电站为例,采用有限元程序A nsys对其机墩结构进行了三维有限元计算,对位移、应力及刚度进行了校核,以保证机组的安全稳定运行。计算结果表明,该机墩结构刚度基本满足设计要求。
关键词
水工结构 抽水蓄能电站 机墩 刚度 ANSYS
Keywords
hydraulic structure pumped storage station support of electric generator stiffness ANSYS
分类号
TV331
[水利工程—水工结构工程]
TV743
[水利工程—水利水电工程]
题名 小湾水电站机墩结构刚度分析
被引量：14
6
作者
宋志强 马震岳 张运良 陈婧 徐伟
机构
大连理工大学土木水利学院
出处
《水电能源科学》
2008年第1期119-122,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(50679009)
文摘
结合小湾水电站的工程实例,通过建立包括机墩组合结构的厂房整体三维有限元模型,对机墩组合结构进行了静力刚度和动力刚度复核。采用动力法计算了机墩在机组动荷载作用下的位移、应力。计算结果表明,动力刚度存在与荷载频率的相关性,其结果更为可靠,该机墩结构刚度、强度满足设计要求。
关键词
刚度 机墩 幅值
Keywords
stiffness pier of generating set amplitude
分类号
TV74
[水利工程—水利水电工程]
TV331
[水利工程—水工结构工程]
题名 洮河峡城水电站机墩自振特性研究
被引量：8
7
作者
姚新刚 沈振中 王孝州 吴越人
机构
河海大学水利水电工程学院 甘肃省水利水电勘测设计研究院 上海电力学院电力系
出处
《人民黄河》
CAS
北大核心
2008年第2期70-71,共2页
文摘
根据峡城水电站厂房机墩的实际情况,建立了三维有限元计算分析模型。利用ANSYS结构分析软件,研究了机墩的动力特性,比较了模型不同截取边界对机墩自振特性计算结果的影响。模态分析表明,考虑机墩下部大体积混凝土时机墩自振频率更小。另外,分析比较了3个不同的机墩设计方案,得出了蜗壳顶板厚度增加有利于机墩动力安全的结论。
关键词
机墩 自振特性 ANSYS 共振 模态分析 峡城水电站
分类号
TV312
[水利工程—水工结构工程]
题名 地下厂房机墩振幅计算的数值模型取值范围
被引量：7
8
作者
陈鹏 伍鹤皋 袁文娜
机构
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院有限公司
出处
《水利水电科技进展》
CSCD
北大核心
2014年第4期16-19,共4页
基金
国家自然科学基金(51179141)
文摘
为了分析地下厂房围岩边界条件对机墩动力特性的影响以及不同数值模型取值范围对机墩振幅计算结果的影响,结合某水电站地下厂房实际情况,建立了三维有限元数值模型。计算结果表明:厂房边界弹性支撑的增强有助于机墩、风罩的抗振,风罩壁厚的增加对增强机墩、风罩抗振能力效果不明显;采用动力谐响应分析方法计算机墩振幅时,数值模型的取值范围对振幅计算结果有较大影响;计算机墩振幅时,建议采用厂房整体模型,但现行规范中推荐的机组振动荷载需进一步论证确定。
关键词
地下厂房 机墩 水电站 动力特性 振幅 数值模型
Keywords
underground powerhouse generator pier hydropower station dynamic characteristics amplitude of generator mumerical model
分类号
TV731.6
[水利工程—水利水电工程]
题名 蜗壳空腔及内水压力对机墩受力的影响分析
被引量：9
9
作者
冯敏 伍鹤皋 苏凯
机构
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
出处
《水电能源科学》
北大核心
2010年第1期118-120,132,共4页
文摘
采用有限元软件ANSYS对官地水电站机墩结构进行三维有限元分析,从结构应力、配筋和位移角度研究了蜗壳空腔和内水压力对机墩受力的影响。结果表明,分析机墩应力和配筋时有必要考虑蜗壳空腔和内水压力对机墩结构受力的影响,尤其对高水头、大直径蜗壳的厂房结构进行整体计算分析方能使机墩结构设计更符合实际。
关键词
水电站 机墩 应力 配筋 位移 ANSYS
Keywords
hydropower station pier base stress reinforcement displacement ANSYS
分类号
TV314
[水利工程—水工结构工程]
TV331
[水利工程—水工结构工程]
题名 水电站厂房机墩结构加载方式探讨及刚度分析
被引量：8
10
作者
马震岳 张波
机构
大连理工大学土木水利学院
出处
《水力发电》
北大核心
2009年第7期40-43,共4页
基金
国家自然科学基金项目(50679009)
文摘
水电站厂房机墩组合结构是机组的主要支承体系,其刚度和强度对机组的稳定性至关重要。采用有限元法探讨了机墩结构机械动荷载施加方式,并计算了机墩组合结构的静力刚度和动力刚度。计算结果表明,动荷载的施加方式对结构响应影响较大,动态刚度与荷载频率存在密切相关性,动态计算的结果更为可靠。
关键词
谐响应 刚度 机墩 水电站厂房
Keywords
harmony response stiffness turbine foundation powerhouse of hydropower Station
分类号
TV312
[水利工程—水工结构工程]
TV731
[水利工程—水利水电工程]
题名 洮河峡城水电站圆筒式机墩的谐响应分析
被引量：4
11
作者
陈剑 姚新刚 沈振中
机构
甘肃省水利水电勘测设计研究院 河海大学水利水电工程学院
出处
《南水北调与水利科技》
CAS
CSCD
2008年第2期84-86,共3页
文摘
根据峡城水电站厂房机墩的实际情况以及运用要求,建立了三维有限元计算分析模型。利用ANSYS结构分析软件,研究了机墩的动力特性,比较了数值分析模型不同截取边界对机墩谐响应分析成果的影响。分析表明该厂房机墩的谐响应位移在机墩内边缘最大,由内往外逐渐减小;该厂房机墩的谐响应位移在规范允许的范围内。当考虑主厂房上部结构和副厂房时,机墩的谐响应位移最大。
关键词
水电站厂房 机墩 谐响应分析 谐响应位移
Keywords
workshop of hydropower plant pier base harmonic analysis harmonic displacement
分类号
TV731
[水利工程—水利水电工程]
题名 丰满水电厂房机墩的安全评价及加固措施比较
被引量：5
12
作者
张运良 马震岳
机构
大连理工大学土木水利学院
出处
《水电能源科学》
2007年第3期53-56,共4页
文摘
应用有限元法对增容改造后的丰满水电厂房机墩结构进行了静、动力分析计算,校核了结构的强度、刚度和稳定性能,进而做出了安全评价。结合现场实际,从理论分析、经济性和可行性等方面提出了三种结构修改和加固方案,并经比较优选了可行的方案,为机组和厂房的安全运行提供了可靠依据。
关键词
水电机 组 机墩 结构分析 安全评价 加固
Keywords
turbine generator unit generator pier structural analysis safety evaluation strengthening
分类号
TV731
[水利工程—水利水电工程]
TU311.3
[建筑科学—结构工程]
题名 地下厂房异型机墩结构动力分析
被引量：1
13
作者
赵德海 马震岳 董毓新 沈成能 丰彪
机构
大连理工大学土木系 中国地震局工程力学研究所
出处
《世界地震工程》
CSCD
2002年第2期120-124,共5页
文摘
用三维有限元方法,对国外某水电站地下厂房的环梁三立柱式异型机墩及风罩、厂房墙体、楼板梁系统所组成的整体结构进行了动力分析;对厂房内各种振源频率与支承结构固有频率间的耦合共振情况进行了校核。结果表明,该异型机墩结构的动力设计是实际可行的,对以后该种机墩结构型式的推广应用有重要的参考价值。
关键词
异型机墩 结构动力分析 支承结构 有限元 共振 地下水电厂房
Keywords
hydropower station supporting structure finite element rasonance underground hydropower building
分类号
TV731.6
[水利工程—水利水电工程]
TU311.3
[建筑科学—结构工程]
题名 缅甸邦朗水电站主厂房异形机墩结构设计研究
被引量：2
14
作者
李升 刘国良 彭富平
机构
中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院
出处
《水力发电》
北大核心
2006年第11期63-65,共3页
文摘
缅甸邦朗水电站3立柱+环形梁的异形机墩结构独特。通过三维有限元对机墩结构的系统研究,对结构的振动特性、动静力受力特点、分布及应力和变形有了全面的了解和认识。缅甸邦朗水电站主厂房异形机墩的研究和实践表明,该结构不仅方便施工和设备布置,减小地下厂房跨度和机组间距,减少开挖、支护量和混凝土工程量,节约了投资;现场甩满负荷试验也证明这一结构是安全可靠的。
关键词
异型机墩 自振特性 三维有限元分析 缅甸邦朗水电站
Keywords
non-conventional unit pier self-vibration features three-dimension finite element Paunglaung Hydropower Station
分类号
TV731.6
[水利工程—水利水电工程]
题名 水电站新型板墙式混凝土机墩结构研究
被引量：6
15
作者
刘未 马震岳
机构
大连理工大学土木水利学院
出处
《水电能源科学》
2005年第1期42-44,共3页
文摘
对新型板墙式混凝土机墩结构进行研究 ,建立有效合理的有限元模型 ;针对三种新型板墙式机墩结构的布置形式 ,分别进行结构自振特性、共振校核、机墩部位振幅和应力计算分析 ,结果表明 :三种新型板墙式机墩结构的布置形式均是安全可靠的 ;
关键词
机墩 结构有限元 动力分析
Keywords
support structure for generating unit finite element dynamic analysis
分类号
TV331
[水利工程—水工结构工程]
题名 蒲石河抽水蓄能电站机墩结构刚度分析
被引量：5
16
作者
张宏战 谭杰骥 马震岳
机构
大连理工大学建设工程学部水利工程学院
出处
《水利与建筑工程学报》
2010年第6期8-10,15,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目"水电站主厂房与机组耦合系统动力学问题(50679009) 大连理工大学博士启动项目"不同配筋方案的钢纤维混凝土连梁抗剪性能研究(893325)
文摘
机墩结构是水轮发电机组的主要支承构件,其刚度对于机组的运行稳定性有重要的控制作用。以蒲石河抽水蓄能电站地下厂房为计算实例,建立包括机墩结构的厂房整体三维有限元模型,对机墩结构的静力刚度和动力刚度进行了复核。复核结果表明,机墩的水平静力刚度和动力刚度均满足设计要求。计算结果还表明,随着机组荷载频率的变化,机墩的动力刚度,动力刚度和静力刚度的大小关系,最大动位移(或最小动力刚度)出现的荷载组合均出现了变化,说明机墩的动力刚度与荷载频率密切相关,因此机墩动力刚度是十分必要的。
关键词
抽水蓄能电站 地下厂房 机墩 动力刚度
Keywords
pumped storage power station underground powerhouse generator pedestal dynamic stiffness
分类号
TV331
[水利工程—水工结构工程]
TV743
[水利工程—水利水电工程]
题名 垫层对水电站机墩及座环刚度的影响
被引量：1
17
作者
陈婧 江礼为 马震岳
机构
大连理工大学建设工程学部水利工程学院
出处
《水电能源科学》
北大核心
2012年第11期65-69,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51079020)
文摘
机墩组合结构和座环结构为水轮发电机组主要的支撑体系,其刚度对机组的稳定性尤为重要。为掌握垫层蜗壳结构中软垫层对机墩及座环刚度的影响,以某巨型水电站工程为例,建立了其地下厂房结构三维有限元模型,分析了不同的垫层模拟方式即单元形式、铺设范围和压缩模量对机墩及座环刚度的影响。计算结果表明,各垫层模拟方式的变化对机墩水平刚度基本无影响;垫层铺设范围的变化对机墩竖向刚度和座环径向刚度基本无影响;垫层压缩模量的变化对机墩竖向刚度和座环径向刚度有一定影响,但影响较小,变幅最大不超过7.5%。
关键词
水电站 机墩 座环 刚度 垫层模拟方式
Keywords
hydropower station generator pedestal stay ring stiffness simulation model of cushion layer
分类号
TV731
[水利工程—水利水电工程]
TV734
[水利工程—水利水电工程]
题名 洮河峡城水电站厂房机墩结构特性分析
被引量：1
18
作者
孙玉萍 姚新刚 陈剑 田龙
机构
兰州理工大学土木工程学院 河海大学水利水电工程学院 甘肃省水利水电勘测设计研究院
出处
《水电能源科学》
2007年第6期75-77,共3页
文摘
根据洮河峡城水电站厂房机墩的实际情况及运用要求,建立了三维有限元计算分析模型。利用AN SY S结构分析软件,研究了机墩的静动力特性,探讨了发电机层楼板厚度、机墩壁厚和蜗壳顶板厚度的改变对消除机墩共振的影响。分析表明,在现有设计荷载作用下机墩的强度和变形均满足规范要求,增加楼板厚度不利于消除机墩共振现象,而增加机墩壁厚和蜗壳顶板厚度可有利于消除机墩共振现象。
关键词
水电站厂房 机墩 共振 结构特性
Keywords
power house of hydropower station pier base resonance structure characteristic
分类号
TV74
[水利工程—水利水电工程]
TV731
[水利工程—水利水电工程]
题名 水电站厂房机墩振动计算分析方法的探讨
被引量：3
19
作者
陈婧 马震岳 张宏战
机构
大连理工大学水利工程学院
出处
《黑龙江大学工程学报》
2015年第1期12-16,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51379030)
文摘
机墩是水电站厂房内部水轮发电机组的重要支承结构,承担着水轮发电机和水轮机的大部分静荷载和运行动荷载,在结构强度和刚度上必须有所保证。对水电站厂房设计规范的有关规定进行了分析说明,与三维有限元的模型、计算方法和计算结果进行了对比分析,阐述了两者的区别和各自的特点,从振动复核评价的角度,论述了在实际工程设计评价中应注意的问题。
关键词
水电站厂房 机墩 自振特性 振动反应 评价标准
Keywords
powerhouse of hydropower station pier free vibration dynamic response design code
分类号
TV731
[水利工程—水利水电工程]
题名 瀑布沟水电站地下厂房机墩组合结构刚度分析
被引量：3
20
作者
苗毓海 陈婧
机构
大连理工大学城市学院 大连理工大学水利工程学院
出处
《水利与建筑工程学报》
2013年第4期110-115,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51079020)
文摘
机墩组合结构是水电站厂房中水轮发电机组的主要支撑结构,其刚度的大小对机组的稳定运行起着至关重要的作用。以瀑布沟水电站工程为例,建立地下厂房结构三维有限元模型,计算机墩结构的水平向静力刚度和动力刚度以及竖向静力刚度和动力刚度,并进行了刚度复核。计算结果表明,机墩各方向静力刚度和动力刚度均满足要求;随着机组动荷载频率的变化,机墩各方向最小动力刚度值及对应计算工况或出现的位置均随之变化,说明机墩动力刚度与动荷载频率存在相关性,对动力刚度进行校核是很必要的。
关键词
水电站 机墩 静力刚度 动力刚度 动荷载频率
Keywords
hydropower station generator pedestal static stiffness dynamic stiffness frequency of dynamic load
分类号
TV731
[水利工程—水利水电工程]
TV734
[水利工程—水利水电工程]
