弧形閘門被廣泛地應用于水閘和大壩中，采用試驗和數(shù)值模型結合的方法，有效的分析和評價表孔弧形閘門流激振動，具有重要的工程意義和學術價值。本文闡明了研究弧形閘門局部開啟時流激振動的理論，用水力模型試驗測得了水流脈動壓力的時空分布，用ANSYS軟件和邊界元程序建立了閘門的數(shù)值模型，以遼寧石佛寺弧形閘門為例，計算了弧形閘門的自振特性，以及閘門局部開啟工作時的振動反應，并對閘門運行的安全可靠性進行了評價。弧門流激振動是流固耦合振動，目前難以精確求解閘門和水體耦合振動的運動方程。為了獲得方程的近似解，本文將作用在閘門上的水動力荷載分為兩個部分，一是閘門無振動時的水流壓力，用水力模型試驗測定；二是由于閘門振動引起流場擾動的動水壓力，通過運動方程中的附加質量陣，附加阻尼陣和附加剛度陣來等效。在水力模型試驗中，采用了自制的面壓力量測裝置，實現(xiàn)了點壓力到面壓力的轉換。采用DJ800多功能監(jiān)測系統(tǒng)對模型多個測點的脈動進行了同步測量，獲得了各測點脈動壓 弧形閘門因其沒有門槽、啟閉力小和操作運行方便等特點,被廣泛地應用于水利工程中。隨著高壩建設的發(fā)展,弧形閘門的工作水頭不斷提高,閘門的尺寸也日趨加大。當閘門關閉擋水時,閘門的設計一般都滿足靜力要求,然而閘門在局部開啟狀態(tài)下運行中在動水作用下發(fā)生強烈振動時有發(fā)生。振動給人們帶來噪音和不安全感,甚至引起閘門動力失穩(wěn),帶來嚴重的損失。水工閘門的安全運行和正常工作對整個水利樞紐是至關重要的,因而開展對水工弧形閘門的結構和動力特性研究具有很大的實際意義。本文結合新疆開都河察汗烏蘇水電站工程這一實際工程,對其弧形閘門的動力特性以及其優(yōu)化進行了試驗研究和數(shù)值計算。主要的研究內容如下:(1)根據(jù)水彈性模型模擬原理要求,制作弧形閘門水彈性模型,對流激振動試驗結果進行分析。(2)應用ANSYS有限元軟件,建立了該弧形閘門三維有限元數(shù)值模型,并對其進行了動力分析,給出了弧形閘門的自振頻率,并且進一步分析了流固耦合效應對自振特性的影響,同時運用試驗獲得的