葛洲壩三號(hào)船閘人字門(mén)振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著近年長(zhǎng)江航運(yùn)事業(yè)的高速發(fā)展，葛洲壩船閘年通過(guò)量增速迅猛，對(duì)長(zhǎng)江黃金水道航運(yùn)功能的關(guān)鍵性作用日益彰顯。船閘人字門(mén)長(zhǎng)期工作在低速重載工況條件下，隨著閘門(mén)啟閉次數(shù)的增加，加之涌浪、動(dòng)水載荷、及水下門(mén)體兩側(cè)巨大水壓等共同作用將對(duì)船閘受到外力作用而引發(fā)門(mén)體振動(dòng)。而當(dāng)激振頻率接近人字門(mén)固有頻率時(shí)，會(huì)引發(fā)門(mén)體共振，產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，將對(duì)船閘人字門(mén)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞性影響，不但影響通航安全，還將帶來(lái)嚴(yán)重的社會(huì)影響和經(jīng)濟(jì)損失。因此如何正確有效監(jiān)測(cè)并評(píng)估船

2、閘人字門(mén)等大型金屬結(jié)構(gòu)尤其是水下結(jié)構(gòu)的振動(dòng)狀況顯得尤為重要。
　　本文結(jié)合葛洲壩3＃船閘人字門(mén)，結(jié)合水下復(fù)雜工況，基于模態(tài)分析的結(jié)果布設(shè)壓電式加速度傳感器，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)門(mén)體項(xiàng)樞與底止水座板的振動(dòng)狀態(tài)，編寫(xiě)軟件采集和處理門(mén)體加速度信息，取得了一系列有效成果:
　　(1)根據(jù)船閘人字門(mén)結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程，建立人字門(mén)啟閉狀態(tài)三維模型，依據(jù)人字門(mén)運(yùn)行中受力情況施加邊界約束條件，通過(guò)模態(tài)分析確定人字門(mén)固有頻率和各階振型，獲得受力集中區(qū)域和振動(dòng)

3、源信息，結(jié)果表明頂樞和底止水存在應(yīng)力集中。
　　(2)提出了一種船閘人字門(mén)振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體框架和實(shí)現(xiàn)方法，分別設(shè)計(jì)了基于壓電加速度傳感器與光學(xué)F-P加速度傳感器的Labview程序，實(shí)時(shí)采集閘門(mén)運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)信號(hào)予以顯示和存儲(chǔ)。
　　(3)選取壓電加速度傳感器測(cè)量了船閘人字門(mén)的振動(dòng)信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理方法計(jì)算了門(mén)體運(yùn)行中的位移信息，對(duì)振動(dòng)信號(hào)的實(shí)測(cè)與處理結(jié)果進(jìn)行了分析。結(jié)果表明頂樞振動(dòng)狀態(tài)反映了門(mén)體起伏程度，底止水振動(dòng)大小