基于结构声强法的抽水蓄能电站地下厂房振动传递路径研究

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本文基于结构声强法对抽水蓄能电站地下厂房进行振动传递路径研究,分析了厂房在不同运行工况下各典型部位的振动能量分布,探讨了不同振源作用下厂房振动的传递路径,既可以为厂房振动提供预测和控制,又可以为结构的减振隔振优化设计提供参考。建立本文三维结构声强矢量图的绘制方法:以ansys有限元谐响应分析为基础提取计算所需数据,通过excel进行单元数据的处理与结构声强值计算,再用originpro将单元的结构声强矢量值与单元坐标进行一一映射绘制出单元三维矢量图。并通过算例验证结构声强法的可行性,并讨论了不同结构中声强矢量值不同计算方案的相对精度,确定了采用单元应力与节点位移的方案,为厂房结构振动路径研究了提供依据。讨论了厂房在机组动荷载作用下振动的传递路径,对比了三种不同工况(额定、飞逸、半数磁极短路)中各典型部位的结构声强值大小与振动能量分布,并绘制了相应各工况下典型部位的结构声强三维矢量图,实现了振动能量传递过程的可视化。同时详细计算了厂房整体各分层分部的声强矢量值,探讨了振动能量的传递规律。分析了厂房在蜗壳脉动压力作用下振动的传递路径,计算了发电、抽水两种工况中厂房各层楼板、风罩以及立柱等薄弱构件的结构声强值,并通过分析厂房结构各典型部位的结构声强矢量图,得到振动的主要传递路径,并研究了蜗壳脉动压力作用下的厂房结构的振动能量的分布、传递及衰减规律。在单一振源的研究基础上开展多振源荷载作用下厂房结构振动路径的研究,计算了正常发电和正常抽水两种工况下,机组动荷载、蜗壳脉动压力、尾水管脉动压力共同作用下的厂房整体各分层分部的结构声强值,并绘制了各典型部位的三维声强矢量图,通过与单一振源荷载作用下的声强值和振动能量分布情况的对比,总结了更符合实际情况的多振源荷载作用下的厂房结构振动能量分布及传递规律。
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