Hidrológiai Közlöny 1972 (52. évfolyam)
9. szám - Dr. Haszpra Ottó: A hidroelasztikai modellezési elmélet kísérleti ellenőrzése
HIDROL OGIAI KÖZLÖNY 52. ÉVFOLYAM 9. SZÁM 361—408. oldal Budapest, 1972. szeptember A hidroelasztikai modellezési elmélet kísérleti ellenőrzése Dr. H A S Z P Jt A OTTÓ' a mfiszaki tudományok kandidátusa 1. Bevezetés Vízépítési szerkezetek újabbkori méretezésében, részben a gazdaságosság fokozása érdekében, részben a gyakorlatban tapasztalt káros, sőt katasztrofális jelenségek következtében, egyre inkább figyelmet fordítanak a szerkezetek várható rezgéseinek tanulmányozására, illetve a káros mértékű rezgések elhárítására. Ilyen rezgések a mozgó víz és a szerkezet kölcsönhatásának ered mén veképpen állhatnak elő, s kialakulásukkal, törvényszerűségeikkel a hidromechanikaegy új ága, a hidraulikai rezgéstan, vagy, a nemzetközi irodalomban 1958 óta az aeroelasztika mintájára bevezetett megnevezésével, a hidroelasztika foglalkozik. A hidroelasztika körébe tartozik a rugalmas vízépítési szerkezetek modellezésének kérdése is. Erre vonatkozóan a Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézetben is jelentős munka folyt, részben konkrét tervezési feladatokkal kapcsolatban a VÍZITERV megbízásából, részben pedig költségvetésből fedezett tudományos kutatás keretében. E vizsgálatok egy része 1958-ban rugalmas felfüggesztésű, de merev szerkezetű gáttáblamodelleken folyt [1]. 1964-ben azonban önálló elméleli kutatómunkával sikerült kidolgozni a szabadfelszínű áramlásba helyezett rugalmas testek hidroelasztikai modellezésének elméletét [2, 3], és elvégeztük az első hazai modellkísérletet egy folyami duzzasztómű betétgerendájának hidroelasztikusan hasonló modelljén [4]. A külföldi irodalom tanulmányozása alapján arra a megállapításra jutottunk, hogy néhány hasonló vizsgálat külföldön is folyt [5, 6], elméleti alapjaikról azonban semmilyen vagy csak hiányos közlemények jelentek meg. Csupán a del ft i laboratórium kutatói, elsősorban Kolkman, jelentettek meg néhány dolgozatot, amely a hagesteini kisesésű duzzasztómű rezgéseinek modellbe!i és főkiviteli vizsgálatát ismertette, az elméleti alapok aránylag részletes kifejtésével [7, 8]. A főkivitelen levegőben és állóvízben, az 1: 20 méretarányú, trovidurból készült modellen pedig levegőben, állóvízben és mozgó vízben végeztek vizsgálatokat. A levegőben és állóvízben végzett sajátrezgés1 Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet, Budapest. vizsgálatok szerint a főkivitel és a modell között jó egyezés mutatkozott. A modellezési elvekre vonatkozó utalások, vagy részletesebb közlések, illetve közölt számadatok alapján való visszakövetkeztetések egyaránt azt mutatták, hogy a külföldi kutatók az általunk kidolgozotthoz hasonló modellezési elmélet alapján dolgoztak, bár egyes kérdésekre nem tértek ki, vagy helytelen megállapításokat tettek. Ez a helyzet általánosságban megnyugvást jelenthetett számunkra hidroelasztikai modellezési elméletünk helyességére vonatkozóan, nem vitás azonban, hogy az elmélet valódi igazolását, illetőleg pontosságának feltárását csak egy e célra különböző méretarányokban végzett kísérletsorozat igazolhatta. A hagesteini kísérletet ebből a szempontból csonkának kell tekintenünk. Egyébként részben az említett delfti közlemények viszonylag eldugott volta, részben a kísérleti igazolás elégtelensége azt eredményezte, hogy a világ legtöbb, köztük számos igen jónevű, kutatóintézetében, mint egy világkörüli tanulmányút tapasztalatai is mutatták [9], a kutatók a szabadfelszínű vízmozgásba helyezett rugalmas testek modellezhetőségéről mit sem tudtak, sőt elvileg megoldhatatlannak tartották. Ez a helyzet volt tapasztalható még olyan intézményeknél is, amelyek sikeres kísérleteket folytattak rugalmas felfüggesztésű, de merev szerkezetű gáttábla modellek segítségével [9]. Ilyenformán több ok is indokolta egy ilyen kísérletsorozat elvégzését. Ez az összehasolító vizsgálat indokolt volt nemcsak 1968-ban, amikor elkezdődött, hanem napjainkban is, amikor két rövid közléstől [10, 111 és belső beszámolóktól eltekintve az eredmények először kerülnek részletes publikálásra. Hasonló vizsgálatok ugyanis tudomásunk szerint máig sem történtek sehol, viszont — amint ez legutóbb a Nemzetközi Hidraulikai Kutatásügyi Szövetség (1AHR) 1971. évi párizsi kongresszusának vitáin élesen kitűnt — az igény ezekre nagyon is fennáll [14, 15]. A szerzőnek 1968/69 folyamán módja volt laboratóriumi kísérletekkel egybekapcsolt tanulmányokat folytatni az Iowai Hidraulikai Kutatóintézetben (Iowa Institute of Hydraulic Research, Iowa City, Iowa, USA). E tanulmányok során egy függőleges elhelyezésű, a felső végén mereven be-
