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第1章 绪论 1

1.1水电站机组与厂房耦合振动研究背景及意义 1

1.2水电站机组与厂房振动研究发展及现状 6

1.2.1水电站机组振动研究发展及现状 6

1.2.2水电站厂房振动研究发展及现状 11

1.2.3水电站厂房抗震研究现状 13

1.3本书主要内容 16

参考文献 18

第2章 电磁与水力振源耦合作用下机组轴系统振动特性 26

2.1考虑电磁刚度的机组轴系统振动分析 28

2.1.1电磁刚度及系统运动微分方程 28

2.1.2运动微分方程无量纲化 31

2.1.3系统稳定性判别 33

2.1.4数值算例与分析 35

2.2电磁与水力振源耦合作用下机组轴系统弯振特性 37

2.2.1线性密封刚度 37

2.2.2非线性密封刚度 38

2.2.3导轴承刚度 39

2.2.4 数值算例与分析 40

2.3电磁与水力振源耦合作用下机组轴系统扭振特性 46

2.3.1扭转电磁刚度及扭振模型 47

2.3.2数值算例与分析 49

2.4本章小结 54

参考文献 55

第3章 水电机组轴系统多维耦合振动分析 56

3.1水电机组轴系统横纵耦合振动分析 56

3.1.1导轴承动力特性的计算 56

3.1.2推力轴承动力特性的计算 58

3.1.3导轴承和推力轴承动力特性系数的非线性 62

3.1.4数值算例与分析 64

3.2水电机组轴系统弯扭耦合振动分析 69

3.2.1轴系统弯扭耦合运动微分方程 70

3.2.2轴承支承条件的影响 72

3.2.3轴承集中刚度和阻尼的影响 73

3.2.4陀螺力矩的影响 79

3.2.5转子转动惯量的影响 80

3.2.6电磁刚度的影响 82

3.3水电机组轴系统转子碰摩弯扭耦合振动分析 89

3.3.1转子碰摩弯扭耦合振动模型 90

3.3.2数值算例与分析 92

3.4本章小结 100

参考文献 100

第4章 水电站机组与厂房耦合振动及荷载施加方法研究 102

4.1水电站机组与厂房耦合振动特性 103

4.1.1机组动荷载特性 103

4.1.2计算模型及方法 105

4.1.3耦合振动特性分析 107

4.1.4考虑厂房耦合作用的轴系统自振特性 108

4.2机组动荷载施加方法研究 110

4.2.1机组径向动荷载施加方法 110

4.2.2机组竖向动荷载施加方法 115

4.3机组脉动压力施加方法研究 122

4.3.1脉动压力的CFD模拟计算 122

4.3.2脉动压力的简化施加方法 131

4.3.3脉动压力的精细施加方法 134

4.4本章小结 139

参考文献 140

第5章 水电站机组与厂房振动测试及参数识别 142

5.1测试方案与系统 142

5.2数据分析及振动评价 147

5.2.1机组及厂房结构振动评价标准 147

5.2.2机组振动分析 149

5.2.3厂房振动及与机组振动关系分析 151

5.2.4水力振动传递规律分析 152

5.2.5机组与厂房结构的振源分析 153

5.3厂房结构有限元数值反馈计算 156

5.3.1机墩刚度复核 156

5.3.2机墩振幅计算 156

5.3.3水力脉动响应计算 157

5.4机组轴系统动参数识别 158

5.4.1机组轴系统模态参数识别 160

5.4.2机组轴系统轴承油膜动力特性系数识别 168

5.5机组轴系统竖向动荷载识别 171

5.5.1基于正交多项式分解的动荷载识别方法 172

5.5.2方法改进及算例验证 174

5.5.3机组轴系统竖向动荷载识别 177

5.6厂房结构振动响应预测 180

5.6.1萤火虫算法及其改进 180

5.6.2基于改进萤火虫算法优化的BP神经网络 184

5.6.3厂房结构振动响应预测 186

5.7本章小结 188

参考文献 189

第6章 水电站厂房地震响应分析 191

6.1瑞利阻尼系数确定方法研究 192

6.1.1三维动力有限元模型 194

6.1.2瑞利阻尼系数确定方法 196

6.1.3各方法厂房地震动响应对比分析 198

6.2基于无限元边界的地震动输入方法研究 205

6.2.1无限元动力边界原理 207

6.2.2无限元边界地震动输入方法 209

6.2.3算例验证 213

6.3基于混凝土损伤塑性的厂房地震响应分析 216

6.3.1混凝土损伤塑性本构 216

6.3.2动力计算模型与地震动时程 221

6.3.3厂房地震动响应特性及规律 224

6.4本章小结 233

参考文献 234

第7章 总结与展望 237

7.1研究内容与主要结论 237

7.2展望 238