水電站廠房機墩動力特性分析

張秀紅

摘 要： 廠房機墩支撐著發電機運轉，是水電站必備的支撐構架。機墩表現出來的動力特性關乎總體范圍內的水電站運轉，不可忽視這類機墩的動力性。解析動力特性先要選定用作探析的模型，相比可得多樣狀態下的動彈性模量、邊界條件及動力阻尼比。從綜合視角看，要妥善消除機墩本體潛在的共振，維持穩定的水電站運轉。對于此，解析了水電站廠房機墩各類的動力特性；結合水電站實情，探析合適的調控方式。

關鍵詞：水電站 廠房機墩 動力特性

中圖分類號：TV312 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）07-0282-01

各類水電站設有水輪立式的發電裝置，運轉中的機組振動著機墩，由此帶來了較大范圍內的振動。解析動力特性，要杜絕潛在狀態下的細微振動，維持持久的穩定運轉。構建的模型可用作解析及運算，采納了分析結構必備的軟件。針對于機墩探析了常態的動力特性，相比來看獲取了更合適的安全防控方式。

一、構建分析模型

水電站可設置水輪發電配備的立式機墩，機組外在振動可帶動機墩，頻繁波動的機墩動力也將影響到總體廠房安全。現存調研注重于設定的阻尼比及邊界條件、動彈性的模量，然而仍忽視了機墩細微的動力特性變更[1]。有必要保持機墩在各類型式下的運轉安全，從根本入手消解了潛在的機墩振蕩并且去除額外增添的廠房干擾。經過綜合解析，歸納得出最合適的機墩側壁及機電樓板總體厚度，配備的蝸殼頂板也要相應更厚。唯有綜合予以考慮，才能防控內在的機墩振動。

構建機墩模型，應能綜合衡量并且兼顧廠房多樣的特性?，F存廠房多采納體積較大混凝土予以構建機墩，配備模型時也不可忽視混凝土本體的屬性。采納了分析模型，衡量了動力特性關系到的截取模型邊界。模型要含有各部位的機墩、風罩及主體樓板。借助模態分析，固定了底側延伸出來的模型邊緣。可選取C40規格的機墩混凝土材質，設定于每平方毫米25000N的總體彈性模量、每立方米30kN的機墩自重，調控為0.2的泊松比。

二、機墩表現出來的動力特性

在校驗時測得：機墩并沒能吻合最優的動力特性，亟待后續的改進。這是由于，機墩仍沒能消解內側的共振?？蛇x的調整手段含有：變更樓板厚度、加厚蝸殼及側壁固有的厚度。應當注重的是：機墩動力性含有共振及對應的自振，二者都應妥善維持最佳的平衡。詳細來看，強迫狀態下的機墩共振及本身自振要維持于30%適宜的比值，不應超出太多。機墩的樓板被增厚時，橫豎雙向都測得了更小比值的共振系數，這時機墩將暴露于較危險的外在環境之中。共振系數及對應的水平扭矩將快速變大，然而這類增幅卻并不很大。由此可見，若能增厚發動機本體配有的上側樓板，即可妥善消解外在的較大共振[2]。

選購的混凝土要符合預設的抗壓強度，滿足必備的機墩強度。最大范圍內的應力聚集于環面內的機墩，在這個位置應能配備額外的配筋。若要調整固有的機墩尺寸，應能縮減縱橫軸向的位移，唯有如此機墩潛在的各類形變才會真正合乎動力特性。如果要加厚蝸殼本身真實的厚度，應能加大校核得出的共振系數。共振系數從總體來看可分成橫向及豎直兩類，增大兩類的系數以此來消除共振。

三、歸納得出結論

解析得出的靜力狀態顯示：機墩可承載較小的上側總應力，也符合了設定好的強度形變。針對于最大應力，最適宜選定于內側機墩配備的環形表面，這個位置還可增設必備的鋼筋以此來支撐。從共振角度看，若要消除各時段表現出來的機墩共振，最好減低原先的樓板總厚度，同時增添更厚的蝸殼頂板以及側壁。

截取可得精準的模型邊界，這種基礎上再去衡量全面范圍內的機墩特性。采納了模態分析，依照廠房現存運轉的狀態設定了重選之后的模型邊界。相比得出結論：蝸殼頂板若設定得較厚，那么機墩將伴有較強自振，這樣更能把控機墩本體的平衡并且維持穩定。若要消解動力特性的共振，可加厚原先布置好的蝸殼頂板?？蛇x用堅硬材質當成必要的骨料，注重養護并且管控混凝土[3]。

后期在真正設計時，應能綜合辨析全方位視角下的機墩布置，由此獲取最佳動力特性。針對廠房布置的各位置機墩，都應妥善調控共振，杜絕共振附帶的更大干擾。未來的實踐中，仍有待深入辨析機墩在廠房總體架構內的動力屬性，采納有限元這類模型用作深化的解析。

結語

分析機墩表現出來的各階段動力性，搭配了微機模型用于詳盡的辨析。解析得出的數值密切關乎模態結果，真正分析時還不應忽視廠房在各階段內的運轉狀態。相比可得結論：若頂板蝸殼增添了本體的厚度，那么相伴也將提升動力振蕩的機墩頻率。這樣做，更能把控機墩運作中的安全。為了消解共振，可適量增添更厚的蝸殼頂板，施工要配備養護混凝土并選取骨料這類的堅硬原材。

參考文獻

[1]孫玉萍，姚新剛，陳劍等. 洮河峽城水電站廠房機墩結構特性分析[J]. 水電能源科學，2012（06）：75-77+47.

[2]姚新剛，沈振中，王孝州等. 洮河峽城水電站機墩自振特性研究[J]. 人民黃河，2012（02）：70-71.

[3]陳婧，馬震岳，張宏戰. 水電站廠房機墩振動計算分析方法的探討[J]. 黑龍江大學工程學報，2015（01）：12-16.