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水利工程论文-灯泡贯流式水电站厂房三维静动力分析(三).doc

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水利工程论文-灯泡贯流式水电站厂房三维静动力分析(三).doc

水利工程论文-灯泡贯流式水电站厂房三维静动力分析(三)摘要:国内水利水电工程建设目前正处于前所未有的蓬勃发展时期,许多低水头径流式水电站建设逐步在我国的江河上兴建,其中灯泡贯流式水电站由于流道平坦,机组过流量大、单位转速高、效率高、尺寸小、重量轻、能量及经济指标好等优.点成为目前比较普遍的一种开发型式。然而,由于灯泡贯流式水电站厂房独特的布置型式,致使应力分布有不同于常规水电站厂房的特点,特别是在高地震烈度区修建的灯泡贯流式水电站。因此,本项目的研究分析具有十分重要的现实意义。关键词:灯泡贯流式水电站静动力计算分析有限元2有限单元方法及静动力分析理论2.1引言在科学技术领域内,对于许多力学问题和物理问题,都可以归结为在定边界条件下求解其控制方程、常微分方程或者偏微分方程的问题。但是能够采用解析方法求出精确解的只是少数方程性质比较简单、几何形状相当规则的问题。对于大多数的工程技术问题,由于方程的某些非线性特征,或者由于求解区域的几何形状比较复杂,则不能够得到解析的答案。这类问题的解决通常有两种途径。一是引入简化假设,将方程和几何边界简化为能够处理的情况,从而得到问题在简化状态下的解。但是这种方法只在有限的情况下是可行的,因为过多的简化可能导致误差很大甚至错误的解答。另一种途径是保留问题的复杂性,利用数值计算方法求得问题的近似数值解,随着电子计算机的飞速发展和广泛使用,已逐步趋向于采用这种方法来求解复杂的工程实际问题。而有限单元法便是解决这些复杂工程问题的一个比较新颖并且十分有效的数值方法[54]。有限单元法的基本思想早在二十世纪四十年代初期就有人提出,但真正用于工程中则是在电子计算机出现以后。“有限元单元法”这一名称是1960年美国的Clough.R.W在一篇名为“平面应力分析的有限元法”论文中首先使用的。40年来,随着现代力学、计算数学和计算机技术等科学的日益发展,有限元法的理论和应用都得到了迅速、持续的发展。有限单元法是目前工程技术领域中实用性最强,应用最为广泛的数值方法,它的应用已由弹性力学平面问题扩展到空间问题、板壳问题,由静力平衡问题扩展到稳定问题、动力问题和波动问题;分析对象从弹性材料扩展到塑性、粘弹性、粘塑性和复合材料等;从固体力学扩展到流体力学、传热学、电磁学等领域;在工程分析中的作用已经从分析和校核扩展到优化设计和计算机辅助设计相结合,成为科学研究和

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