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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