船闸人字门日常运行状态监测技术研究.pdf

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1、2014年6月水运工程Jun．2014第6期总第492期Port&WaterwayEngineeringNo．6SerialNo．492船闸人字门日常运行状态监测技术研究秦网根，方海东。，江守燕，丁仁民，蔡素文(1．南京水利科学研究院，江苏南京210024；2．江苏省水／gX-~技术研究中心，江苏南京211100；3．河海大学，江苏南京210098；4．京杭运河江苏省交通运输厅苏北航务管理处，江苏淮安223002)摘要：分析了人字门船闸闸、阀门的运营现状，介绍人字门测试原理和测试方法。通过实例分析，对人字门的测试方法进行探讨，通过该振动测试方法为今后

2、进一步弄清引起门体振动变化的原因提供依据，以便采用有效的措施处理异常情况。关键词：人字门；自振特性；顶枢；斜接柱；频谱分析中图分类号：U641．61文献标志码：A文章编号：1002．4972(2014)06-0108-04Monitoringtechnologyforoperationstatusoflock’smitergateQINWang．gen，，FANGHai—dong，JIANGShou—yan，DINGRen—rain，CAISu—wen(1．NanjingHydraulicResearchInstitute，Nanjing210024

3、，China；2．JiangsuProvincialWaterTransportResearchCenterofEngineeringTechnology211100，China；3．HohaiUniversity，Nanjing210098，China；4．WaterManagementBureauofGreatCanalinNorthJiangsuProvince，Huai’an223002，China)Abstract：Thispaperanalyzestheoperatingstatusoflock’Smitergatesandvalves，

4、andintroducesthetestprincipleandtestmethodsformitergates．Basedoncasestudies，thispaperdiscussesthetestmethodsofthemitergatetofindoutthereasonsforthevibrationchangesofthedoorandadoptseffectivemeasuresfortheabnormalsituation．Keywords：mitergate；self-vibrationcharacteristics；toppivo

5、t；inclinedcolumn；spectralanalysis人字门、阀门运转件在长期运行过程中发生激励方向等的不同，以及闸、阀门质量、结构形磨损或损坏，致使结构振动特性发生显著改变，状、材料性质和约束条件等不同原因，在激振器当振动频率接近人字门自振频率时，即当激励频的激励作用下闸、阀门的强迫振动响应是不同的。率接近或等于自振频率时，特别是水流脉动压力闸、阀门的振动响应大到淹没与其固有频率不同的主频接近于人字门某阶段固有频率成分时，振的振动波时，才能使与其固有频率相同或相近的动比较明显，会引起人字门在短时间内的“拍振动波显现出来。也就是说，自然界

6、中的一切弹振”、较长时间的稳态“共振”或动力失稳，导致性振动体系都相当于一个滤波体或滤波器，都有人字门破坏Il4。。为此，必须弄清闸、阀门振动的一种滤频作用。固有频率作为人字门振动的内因，根源和振动对闸、阀门的影响。本文借助工程实是在不受外力作用下门体本身的固有参数，决定例分析，对人字门的测试方法进行探讨，通过该于人字门的结构刚度、质量分布和材料性质。振动测试方法为进一步弄清引起门体振动变化的1．2结构的自振特性原因提供依据。结构的自振特性(频率和振型)是结构动力计算中的主要内容之一，用于确定结构的固有频1振动测试理论率和振型，是分析结构动态响应和其

7、他动力特性1．1动态特性参数测试的基本原理的基础。结构自振的动力方程为：由于激振源的位置、频率高低、能量大，J、、Mx+Cx+K×=F(t)(1)收稿日期：2013-09-27作者简介：秦网根(1983一)，男，博士，工程师，从事结构检测、监测和评估。第6期秦网根，等：船闸人字门日常运行状态监测技术研究·109·式中：，，叠分别是结构的结点位移、结点速压力的变化服从拉普拉斯方程：度及结点加速度向量；M是结构的质量矩阵；VF=0(6)C是整体阻尼矩阵；K是整体刚度矩阵；F()是式中：为拉普拉斯算子；F为动水压力。结点荷载向量，分别由各自的单位矩阵和向量

8、在水体的边界上，或者压力．F是已知的(例构成。如在水体表面为F=0)，或者是水体和以某种规式(1)中如F(t