平板閘門是用于關閉和開放泄水通道的控制設施,是水工建筑物的重要組成部分,當平板閘門上下游存在水位差且開度較小時,在一定的折算流速范圍內閘門會發(fā)生自激振動,而且閘門底緣有漩渦產生。一般認為閘門產生自激振動的對開度范圍是0.5δ/D0.7(其中δ是閘門的開度,D是閘門的厚度)。根據前人的實驗研究,當折算流速較小時閘門底緣渦激力較小,而且漩渦脫落頻率和閘門在水中的自振頻率相差較大,不能激起閘門的振動;當漩渦脫落頻率接近閘門自振頻率時閘門會產生強烈的共振,在共振區(qū)內閘門振動頻率和漩渦脫落頻率鎖定在閘門自振頻率附近,共振會在一定的折算流速范圍內持續(xù)進行,類似于圓柱體渦激振動的鎖定現(xiàn)象。在非共振區(qū)內閘門的漩渦脫落頻率滿足Strouhals定律,但是在共振區(qū)內漩渦脫落頻率鎖定在閘門自振頻率附近不再滿足Strouhals定律。最早研究平板閘門自激振動的是Muller,他在實驗室和現(xiàn)場都觀察到了閘門振動和漩渦脫落的現(xiàn)象,他把這種振動稱為渦致
