抽水蓄能电站保压蜗壳复合结构非线性接触分析

doi:10.3969/j.issn.1001-5485.2015.07.020

长江科学院院报 ›› 2015, Vol. 32 ›› Issue (7): 109-114.DOI: 10.3969/j.issn.1001-5485.2015.07.020

抽水蓄能电站保压蜗壳复合结构非线性接触分析

魏博文^{1, 2}, 王锋¹, 徐镇凯¹, 姜振翔¹

1.南昌大学建筑工程学院, 南昌 330031;
2.河海大学水利水电学院,南京 210098

收稿日期:2013-12-18 出版日期:2015-07-01 发布日期:2015-07-07
通讯作者: 徐镇凯(1956-),男,江西南昌人,教授,主要从事结构质量检测及数值分析研究,(电话)13755627124(电子信箱)XZKncu@126.com。
作者简介:魏博文(1981-),男,江西彭泽人,讲师,博士,主要从事水工结构数值分析及安全监控研究,(电话)13767428612(电子信箱)bwwei@ncu.edu.cn。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51409139,51139001),江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ14223)

Nonlinear Contact Analysis on the Spiral Case Composite Structure in Pumped Storage Power Station

WEI Bo-wen^1,2, WANG Feng¹, XU Zhen-kai¹, JIANG Zhen-xiang¹

1.College of Civil Engineering and Architecture, Nanchang University, Nanchang 330031, China;
2.College of Water Conservancy and Hydropower Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China

Received:2013-12-18 Online:2015-07-01 Published:2015-07-07

摘要/Abstract

摘要： 针对抽水蓄能机组充水保压蜗壳联合承载结构的受力特性,考虑到钢蜗壳与外包混凝土间的接触传力关系,基于ABAQUS程序平台,引入一种新的不同材料交界面接触单元模型,对某水电站机组蜗壳结构进行非线性接触分析,并将其计算结果与传统简化模型的有限元计算成果及实测资料作比对分析。结果表明:接触单元模型计算成果与实测值较吻合,其更符合工程实际,较好地揭示了充水保压蜗壳复合结构的真实力学行为规律,验证了考虑接触单元模型的合适性,亦为蜗壳结构的优化设计提供了可靠的科学依据。

关键词: 水电站, 蜗壳, 充水保压, 接触分析, ABAQUS

Abstract: A new contact element model used for the interface of different materials is introduced to conduct nonlinear contact analysis on the spiral case structure of a hydropower station based on ABAQUS procedure. The mechanics behavior of preloading filling spiral case in pumped storage unit and the contact force transmission between steel spiral case and its surrounding concrete are considered. The calculation result is compared with finite element calculation result and measured data. Result reveals that the calculation results of contact element model is consistent with measured data and accords with engineering practice. The real mechanics behavior of the spiral case composite structure is revealed effectively and the appropriateness of contact element model is verified. In addition, it provides reliable scientific foundation for the optimization design of spiral case structure.

Key words: hydropower station, spiral case, water filling pressurization, contact analysis, ABAQUS

中图分类号:

TV731

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WEI Bo-wen, WANG Feng, XU Zhen-kai, JIANG Zhen-xiang. Nonlinear Contact Analysis on the Spiral Case Composite Structure in Pumped Storage Power Station[J]. JOURNAL OF YANGTZE RIVER SCIENTIFIC RESEARCH INSTI, 2015, 32(7): 109-114.

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抽水蓄能电站保压蜗壳复合结构非线性接触分析

Nonlinear Contact Analysis on the Spiral Case Composite Structure in Pumped Storage Power Station

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