高壓閘門水封的非線性計算理論與應用（簡體書）

《高壓閘門水封的非線性計算理論與應用》闡述了高壓閘門水封非線性有限元計算的基本理論和工程應用實例。全書包括：橡膠類止水材料的力學性能實驗研究，橡膠類止水材料性質與參數的研究，橡膠類止水材料的黏彈性研究，橡膠類止水材料的耐久性研究，橡膠類止水材料非線性的問題與計算，結合瀑布溝、水口、拉西瓦等巨型水電站閘門水封進行了非線性有限元理論及計算方法分析研究，并對水封水密性規律及封水判據進行了總結。《高壓閘門水封的非線性計算理論與應用》是水利水電工程界從事設計、施工、科研、管理的廣大工程技術人員及高等院校相關專業師生的寶貴參考資料。根據當前大流量高水頭電站建沒和發展的需要，作者在國家自然科學基金資助下進行了專題研究，全面總結丁高壓閘門水封計算理論及應用的研究成果，在此基礎上撰寫了這部理論與實踐緊密結合的專著。

劉禮華，1963年4月出生於江西省武寧縣，分別在華東水利學院、武漢水利電力學院、武漢大學獲得學士、碩士、博士學位。現任武漢大學土木建築工程學院力學系副主任、教授、博士生導師，水工金屬結構安全檢測研究所所長，國家自然科學基金獲得者，2006年度全國優秀力學教師，湖北省力學學會第七、八屆常務理事，長期從事教學和科研工作。主持參與了“高壓閘門水封的非線性計算理論與實驗研究”、
歐珠光，1940年11月出生於廣西壯族自治區合浦縣，1964年7月畢業于武漢水利電力學院。武漢大學教授，湖北省力學學會第四、五、六屆理事、常務理事、副秘書長、副理事長兼學術委員會主任委員。1997年被中國力學學會授予“中國力學學會先進工作者”稱號。長期從事力學與水工方面的教學與科研工作。曾主持參與了“福建坑口水電站碾壓混凝土振動壓實規律的研究”、“廣西巖灘水電站碾壓混凝土圍堰快速施工中的碾壓混凝土振動壓實機理的研究”、“緊湊型線路間隔棒短路電流沖擊力的試驗研究”，以及參與了“高壓閘門水封的非線性計算及實驗研究”、“構皮灘水電站泄洪中孔充壓式止水實驗研究”等50余項科研項目。先后發表了《巖灘水電站圍堰碾壓混凝土振動壓實機理的研究》、《碾壓混凝土振動壓實的實驗研究》和《應用非線性有限元法對某水封安裝過程進行仿真計算》等學術論文30余篇，其中有5篇分獲湖北省自然科學優秀論文一、二、三等獎。參編出版了《碾壓混凝土筑壩——設計與施工》、《力學及其工程應用》，主編出版了《理論力學》，編著出版了《工程振動》、《水工鋼閘門檢測理論與實踐》、《結構力學實驗》和《動力學實驗》。
陳五一，1961年5月出生於重慶市酉縣，先后參加過30余大中型水電站的各階段設計工作。

序
前言
第1章 緒論
1.1 高壓閘門水封研究的目的和意義
1.2 高壓閘門水封的作用、要求及分類
1.3 高壓閘門水封研究現狀
1.4 高壓閘門水封的研究方法與思路
1.5 高壓閘門水封目前的研究工作

第2章 橡膠類止水材料的力學性能實驗研究
2.1 止水材料的硬度實驗
2.2 止水材料的拉伸與壓縮實驗
2.3 止水材料的摩擦實驗
2.4 止水材料的黏彈性實驗

第3章 橡膠類止水材料性質與參數的研究
3.1 止水材料的性質
3.2 橡膠超彈性本構關係
3.3 止水材料參數
3.4 止水材料的兩參數Rivlin公式
3.5 止水材料Rivlin公式的其他形式
3.6 止水材料Rivlin公式的應用實例
3.7 止水材料的Ogdcn公式

第4章 橡膠類止水材料的黏彈性研究
4.1 Mooney-Rivlin修正公式的研究
4.2 幾種常用止水材料Mooney-Rivlin黏彈性函數的實驗研究
4.3 橡膠類材料與固體流變模型三維本構關係的研究
4.4 三種常用止水材料流變參量的研究

第5章 橡膠類止水材料的耐久性研究
5.1 止水材料的耐久性特徵
5.2 止水材料黏彈性對其耐久性的影響
5.3 環境溫度對止水材料耐久性的影響
5.4 流體環境對止水材料耐久性的影響
5.5 止水材料與金屬結合的耐久性
5.6 橡膠類止水元件的耐久性評估方法及目的

第6章 橡膠類止水材料非線性的問題與計算
6.1 止水材料大變形的時空描述
6.2 止水材料的材料非線性問題
6.3 止水材料的幾何非線性問題
6.4 止水材料的接觸非線性問題
6.5 止水材料的非線性有限元計算
6.6 用非協調元解決材料體積不可壓縮性問題
6.7 非線性方程組的解法和收斂準則
6.8 ANSYS軟件非線性分析功能及其在水封計算中的應用

第7章 瀑布溝水電站放空洞弧門充壓伸縮式水封非線性有限元計算
7.1 工程概況
7.2 水封的結構及材質
7.3 水封止水元件的非線性有限元計算力學模型
7.4 水封非線性有限元計算程序及方法步驟
7.5 翼頭的優化比較
7.6 封頭的優化計算比較
7.7 水封斷面優化計算結果
7.8 充壓伸縮式水封止水元件時程分析
7.9 充壓伸縮式水封特徵數據計算
7.10 充壓伸縮式水封水密性計算
7.11 充壓伸縮式水封優化設計的新思路

第8章 瀑布溝水電站放空洞弧門充壓伸縮式水封模型實驗
8.1 高壓閘門水封實驗裝置
8.2 實驗水封模型設計
8.3 封頭自由外伸量測試
8.4 封頭接觸寬度的測試與其接觸應力的計算
8.5 封頭壓縮量測試
8.6 水封水密性實驗與封頭偏移量
8.7 計算結果與實驗結果比較
8.8 實驗小結

第9章 某巨型水電站底孔弧門常規水封仿真計算
9.1 概述
9.2 弧門常規水封仿真計算
9.3 弧門常規水封仿真計算結果
9.4 結論與展望

第10章 水口水電站底孔浮體閘門大截面承載傳力水封仿真計算
10.1 工程特點與水封計算目的
10.2 浮體閘門承載傳力水封的基本結構
10.3 承載傳力水封的仿真計算
10.4 承載傳力水封仿真計算結果
10.5 承載傳力水封仿真計算結果分析
10.6 結論與建議

第11章 拉西瓦水電站導流封堵閘門自封閉式水封的非線性有限元計算
11.1 概述
11.2 自封閉式水封的工作原理
11.3 自封閉式水封的非線性有限元計算
11.4 閘門水封摩阻力的非線性有限元計算
11.5 結論與建議

第12章 拉西瓦水電站導流封堵閘門自封閉式水封模型實驗研究
12.1 概述
12.2 自封閉式水封模型實驗研究
12.3 自封閉式水封單質止水元件模型實驗
12.4 模型實驗研究結論與建議

第13章 水封的水密性規律及封水判據
13.1 理論計算與實驗分析總結
13.2 水封水密性的規律
13.3 充壓伸縮式水封的封水判據
13.4 水封研究的展望
參考文獻