中英文對照外文翻譯文獻(文檔含英文原文和中文翻譯)譯文：研究鋼弧形閘門的動態(tài)穩(wěn)定性摘要由于鋼弧形閘門的結構特征和彈力，調查對參數共振的弧形閘門的臂一直是研究領域的熱點話題弧形弧形閘門的動力穩(wěn)定性。在這個論文中，簡化空間框架作為分析模型，根據彈性體薄壁結構的擾動方程和梁單元模型和薄壁結構的梁單元模型，動態(tài)不穩(wěn)定區(qū)域的弧形閘門可以通過有限元的方法，應用有限元的方法計算動態(tài)不穩(wěn)定性的主要區(qū)域的弧形弧形閘門工作。此外，結合物理和數值模型，對識別新方法的參數共振鋼弧形閘門提出了調查，本文不僅是重要的改進弧形閘門的參數振動的計算方法，但也為進一步研究弧形弧形閘門結構的動態(tài)穩(wěn)定性打下了堅實的基礎。簡介低舉升力，沒有門槽，好流型，和操作方便等優(yōu)點，使鋼弧形閘門已經廣泛應用于水工建筑物。弧形閘門的結構特點是液壓完全作用于弧形閘門，通過門葉和主大梁，所以弧形閘門臂是主要的組件確保弧形閘門安全操作。如果周期性軸向載荷作用于手臂，手臂的不穩(wěn)定是在一定條件下可能發(fā)生。調查指出:在弧形閘門的20次事故中，除了極特殊的破壞情況下，弧形閘門的破壞的原因是弧形閘門臂的不穩(wěn)定;此外，明顯的動態(tài)作用下發(fā)生破壞。例如:張山閘，位于中國的江蘇省，包括36個弧形閘門。當一個弧形閘門打開放水時，門被破壞了，而其他弧形閘門則關閉，受到靜態(tài)靜水壓力仍然是一樣的，很明顯，一個動態(tài)的加載是造成的弧形閘門破壞一個主要因素。因此弧形閘門臂的動態(tài)不穩(wěn)定是造成弧形閘門(特別是低水頭的弧形閘門)破壞的主要原是毫無疑問?；诨⌒伍l門結構和作用力的特點，研究鋼弧形閘門專注于研究弧形閘門臂的動態(tài)不穩(wěn)定。在1980年的，教授閆世武，教授張繼光公認的參數振動引起的弧形閘門臂動態(tài)不穩(wěn)定的是原因之一。他們提出了一個簡單的分析方法，近年來，在一些文獻中廣泛地被引用進來調查。然而，這些調查的得到都基于模型，弧形閘門臂被視為平面簡單的梁，由于弧形弧形閘門是一個復雜的空間結構，三維效果非常明顯，平面簡單的梁的模型無法揭示這個空間效果，并不能精確的體現弧形閘門臂的動態(tài)不穩(wěn)定性，本文提出一種計算方法用于分析弧形閘門的動態(tài)不穩(wěn)定。通過水模型實驗,通過物理和數值模型方法的結合，對弧形閘門臂參數共振的預測進行詳細描述。彈性體擾動方程當結構受到振動荷載時，可能由于軸向的周期性的力而使其動力不穩(wěn)定。方程(1)被應用于分析結構的動態(tài)穩(wěn)定性。如果結構是阻尼的,方程可以寫成在方程式（2）中添加了阻尼。[C]是阻尼矩陣。[M]是質量矩陣。[K]是結構獨立的彈性剛度矩陣。[Kgs]和[Kgt]是靜態(tài)和時間相關組件的幾何剛度矩陣。θ是振動荷載的頻率。這個方程參數振動的控制方程，解這個方程和對結構進行動態(tài)穩(wěn)定性分析比解決方程（1）要復雜得多。動態(tài)不穩(wěn)定的區(qū)域通過分析的控制方程[2]的特點,我們可以知道,結構不穩(wěn)定的狀態(tài)的時間方程周期解為T和2T,T=2π/θ。當方程的周期解與2T時,結構的不穩(wěn)定性很容易激發(fā)。周期解 為2T的區(qū)域的主要的動態(tài)不穩(wěn)定區(qū)域,也就是說,θ=2ωj作為干擾頻率,ωj是jth結構的固有頻率,jth主要區(qū)域的動態(tài)不穩(wěn)定是可以計算的。主要不穩(wěn)定區(qū)域的邊界可以方程(3)確定。[Kgs]和[Kgt]可以給定外部負載時確定。因此，θ的范圍可以得到。當θ值在這個范圍內時結構是不穩(wěn)定的。通過增加外部負載的值，動態(tài)不穩(wěn)定的區(qū)域是可以得到的。當結構在接頭處承受垂直載荷時，軸向力也是可以確定的。對于結構來說，在確定幾何剛度矩陣之前對結構進行動態(tài)分析是很有必要的，[Kgt]和θ是有關的，但是通過計算表明如果θ的值在一個很小的范圍內改變，這個承受垂直荷載結構的動態(tài)的軸向力沒有顯著的變化，例如P0sinθt。這可以歸因于結構令人不安的頻率和縱向固有振動頻率巨大的不同。動態(tài)系數沒有多大變化，所以可以視為常數。因此,jth的主要動態(tài)不穩(wěn)定的地區(qū)可以通過軸向干擾力的頻率2ωj來確定。通過以上分析，方程(3)可以通過擾動法來解。薄壁結構的梁單元模型觀察薄壁結構在約束扭轉所引起的彎曲對結構的應變和應力有非常顯著影響。為了考慮薄壁梁的翹曲的影響，采用了一個以空間梁單元分析模型為基礎的改進了的位移模型。如果我們承認兩個節(jié)點(即在一個元素，14個變量)定義撓曲形狀,我們可以假設這些是由一個立方體給出。其中?是扭曲，λ是扭曲系數，λ依賴于梁截面形狀。定義的14的常量必須是獨特14節(jié)點位移，形狀函數的表達式可以推導出基于14常量。最后，有關薄壁梁的一個新的剛度矩陣，一個新的靜態(tài)幾何剛度矩陣和一個新的靜態(tài)幾何剛度矩陣酒可以被推導出來，這個適用于任何形狀和截面薄壁梁(打開或關閉)。慮薄壁梁的發(fā)生變形的可能也被考慮在內了?？偨Y在本文中，基于弧形閘門的簡化模型，提出一個用于了獲取動態(tài)不穩(wěn)定地區(qū)方法，該方法考慮到了空間的影響，它還可以考慮到薄壁梁可能發(fā)生的變形模式，例如張力或壓縮、剪切、彎曲、扭轉、翹曲。為了使這個方法可以被應用在實際項目中，應用物理和數值模型，介紹了一種認識弧形閘門共振參數鋼方法。這些調查對于振動對弧形閘門的影響的可靠性評估是十分重要的提高。作為一個在水里的結構，閘門將不可避免地與流體相互作用，對有關流體于結構的相互作用對動力不穩(wěn)定性的影響以及弧形閘門動力不穩(wěn)定性理解的提高做進一步研究是十分有必要的。RESEARCHONDYNAMICSTABILITYOFSTEELRADIALGATESAbstractDuetothesteelradialgates’characteristicsofstructuralandactingforces,theinvestigationonparametricresonanceofradialgates’armshasalwaysbeenthehottopicintheresearchfieldofradialgate’sdynamicstability.Inthispaper,thesimplifiedspaceframeistakenastheanalyticalmodel,andaccordingtotheelastomerperturbationequationandbeamelementmodelofthin-walledstructure,thedynamicinstabilityregionofradialgatescanbeobtainedbythefiniteelementmethod,thenthecomputationalmethodisappliedtocalculatethemainregionsofdynamicinstabilityforaworkingradialgate.Furthermore,combingwiththephysicalandnumericalmodels,anewmethodrecognizingtheparameterresonanceofsteelradialgatesisproposed.Theinvestigations,inthispaper,arenotonlyimportantimprovementfortheradialgates’parametricvibrationcomputationalmethod,butalsoasolidfoundationforfurtherstudyonthedynamicstabilityofradialgatestructure.IntroductionForthemeritssuchaslowliftingforce,withoutgateslots,goodflowpattern,andconvenientoperationetc,steelradialgateshavebeenwidelyappliedinhydraulicbuildings.Thestructurecharacteristicofradialgatesisthatthehydraulicpressureentirelyactsonarmsofradialgatesthroughgateleafandmainbeams,soarmsofradialgatesaremajorcomponentswhichensuretheradialgatessafetyoperation.Iftheperiodicaxialloadactsonarms,theinstabilityofthearmsislikelytooccurundercertaincondition.Theinvestigationpointsout:in20accidentsofradialgates,excepttheextremelyspecialdestructioncases,thereasonforthedestructionofradialgatesistheinstabilityofthearms;moreover,thedestructionoccursundertheobviousdynamicaction.Forexample:zhangShanSluice,locatedinJangSuprovinceofChina,consistsof36radialgates.Whenitisopenandreleasesdischarge,onegateisdestroyed,whiletheothersthatareclosedandsubjectedtostatichydrostaticpressurearestillperfect,obviously,adynamicloadingisaprimaryfactorwhichcausesthedestructionofradialgates.Thereforedynamicinstabilityofarmsisthemainreasonforthedestructionofradialgates(lowheadradialgatesparticularly)istoallowofnodoubt.Basedontheradialgates’characteristicsofstructuralandactingforces,researchworkofsteelradialgatesisfocusedonthedynamicinstabilityofarms.In1980's,ProfessorYanShiwu,ProfessorZhangJiGuang[1]recognizedparametricvibrationwasoneofreasonscauseddynamicinstabilityofarmsandpresentedasimpleanalyticalmethod,inrecentyears,aseriesofinvestigationshavebeenwidelyseeninsomeliteratures.However,theseinvestigationsareobtainedbasedonamodelthatarmisregardedasaplanesimplebeam,becausetheradialgateisacomplexspacestructure,thethree-dimensionaleffectisextremelyobvious,theplanesimplebeammodelisunabletorevealthisspaceeffect,andcannotpreciselymanifesttheruleofthearms’dynamicinstability,thispaperpresentsacomputationalmethodwhichisusedtoanalyzethedynamicinstabilityofradialgates.Byahydroelasticmodelexperiment,anewmethodcombingwiththephysicalandnumericalmodeltopredicttheparametricresonanceofradialgates’armsisdescribedindetail.TheElastomerPerturbationEquationThestructureislikelytosubjecttobedynamicinstabilitybecauseofaxiallyperiodicforcewhenthestructureisactedonbyvibrationload.Equation(1)isappliedinanalyzingdynamicstabilityofstructure.Ifthestructureisdamped,theequationcanbewrittenas:ThetermofdampingisaddedinEquation(2),where[C]isthedampingmatrix.[M]isthemassmatrixand[K]istheelasticstiffnessmatrixofthestructurerespectively;[Kgs]and[Kgt]arethestaticandtimedependentcomponentsofthegeometricstiffnessmatrixes;andθisthefrequencyofthevibrationload.Thisequationisagoverningequationforparametervibration.TosolvetheEquationandtoanalyzethedynamicstabilityofthestructureismorecomplicatedthantosolveEquation(l).TheRegionsoftheDynamicInstabilityBymeansofaconcreteanalysisofthecharacterofthegoverningequation[2],itisknownthattheconditionofstructureinstabilityistheequationwithperiodicsolutionofperiodsTand2T,whereT=2π/θ.WhenthereisaperiodicsolutionwithPeriod2Tintheequation,theinstabilityofstructurecanbeexcitedveryeasily.Theregionswithperiodicsolutionof2Tarethemainregionsofdynamicinstability,thatis,θ=2ωjistakenasdisturbingfrequency,whereωjisjthenaturalfrequencyofstructure,andthemainregionsofjthdynamicinstabilitycanbecalculated.TheboundariesofamainunstableregioncanbedeterminedwithEquation(3).[Kgs]and[Kgt]canbedeterminedwhentheexternalloadisgiven.Therefore,therangeofθcanbeobtained.Thestructureisunstablewhenθisinthisrange.Byincreasingthevalueoftheexternalload,theboundariesofregionsofdynamicinstabilitycanbeachieved.Theaxialforcecanbedetermineddirectlywhenthestructureissubjectedtoverticalloadsatjoints.Forthestructure,itisnecessarytoanalyzethestructuredynamicallybeforethegeometricstiffnessmatrixisobtained,[Kgt]isrelatedtoθ,butthecalculationindicatesthatifthevalueofθischangedinaquitesmallrange,therewillbenosignificantchangeofdynamicaxialforceinthestructurewhichissubjectedtotheverticaldynamicload,suchasP0sinθt.Thiscanbeattributedtothelargedifferencebetweenthedisturbingfrequencyandlongitudinalnaturalvibrationfrequencyofthestructure.Thedynamiccoefficient,whichdoesnotchangedmuch,canberegardedasconstant.Thusthejthmaindynamicunstableregionscanbedeterminedbymeansoftheaxialdisturbingforcewithfrequency2ωj.Fromtheaboveanalysis,Equation(3)canbesolvedbymeansofperturbationmethod[2].BeamElementModeloftheThin-walledStructureItisobservedinthethin-walledstructurethatwarpingwhichiscausedbyrestrainedtorsionhaveasignificanteffectonthestrainandstressofthestructure.Inordertoconsidertheeffectofthewarpingofthethin-walledbeam,animproveddisplacementmodelisadoptedbasedonthespacebeamelementanalyticalmodel.Ifweacceptthatinanelementtwonodes(i.e.,14variables)definethedeflectedshape,wecanassumethesetobegivenbyacubic.Where?isthewarpingangle,λisthewarpingcoefficientwhichisdependentuponthebeamcross-sectionshape[4].The14constantsahavetobeuniquelydefinedby14nodaldisplacements,theexpressionsfortheshapefunctionscanbederivedbasingonthe14constantsa.Finally,anewstiffnessmatrix,anewstaticgeometricstiffnessmatrixesandanewstaticgeometricastiffnessmatrixofthin-walledbeamelementsarederived,whichisapplicabletothinwalledbeamswithcross-sectionsofanyshape(eit