三角闸门设计与改进

本文结合通扬线航道整治工程九圩港二线船闸三角闸门的设计实例,对三角闸门设计的要点进行了总结,同时,对近年来江苏省内三角闸门设计过程中的一些改进之处进行了阐述。     

中高水头大型三角闸门静力数值分析

引江济汉通航工程龙州垸船闸三角闸门规模和承受水头为国内外现役和在建船闸三角门之最.由于三角闸门空间结构复杂,结构尺寸大、计算工况多、受力复杂,在设计计算时无成熟的计算公式.为了掌握该闸门结构在各种工况下的应力、应变情况,采用ANSYS有限元分析软件建立了大型三角闸门的有限元模型,分析了三角闸门结构的应力、位移以及稳定性等,并校核了该闸门的强度和刚度,评估闸门的安全性.计算结果为完善闸门结构的设计提供了依据,同时对闸门安装、运行都有很好的指导意义.     

大型三角闸门门缝输水运用条件试验研究

裕溪一线船闸扩容改造工程首次将三角闸门的应用口门宽度提高至34 m。为提高船闸的运行效率、充分发挥三角闸门动水启闭的优势,开展了大型三角闸门门缝输水运用条件试验研究。以三角闸门的水动力特性和船舶停泊安全为依据,研究提出裕溪新船闸大型三角闸门门缝输水的运用条件:1)三角闸门采用门缝输水应尽可能在1 m水头差以内开启;2)闸门开度应控制在1 m以内;3)随着水头差减小闸门开度可进一步增大。     

大型三角闸门在中高水头船闸中的应用分析

三角闸门因其具有能承受双向水头,并且能在动水时启闭,启闭力小,使用灵活等优点,使其在感潮河段的低水头中小型船闸上得到广泛应用。本文结合引江济汉通航工程龙洲垸船闸三角闸门的结构、结构计算以及闸门启闭机运行特点进行了介绍,为大型三角闸门在中高水头船闸中的应用提供参考。     

中高水头大型三角闸门实时在线监测技术

针对中高水头三角闸门在运行过程中受力和振动带来的安全性问题,依托引江济汉通航工程龙州垸船闸的三角闸门,采用有限元分析软件ANSYS对其静力特性进行研究,在相应受力最大的位置布置实时在线监测点,利用实时在线监测技术对三角闸门设备性能、运行特性和健康状态实施全过程跟踪和研究。结果表明:对三角闸门主要构件的工作应力、动态特性等开展实时在线监测,是解决闸门结构变形、磨损、振动、缺陷扩展等问题的有效手段,对提高闸门运行安全、保证其功能的正常发挥十分重要。     

34 m口门船闸三角闸门设计要点

船闸三角闸门多采用空间网架结构,对于34 m口门船闸而言,采用三角闸门形式尚属首次。为提高闸门结构设计合理性和安全可靠性,结合合裕线裕溪一线船闸扩容改造工程三角闸门的设计实例,从门体结构、支承运转装置、防撞系统、止水系统4个方面对大口门船闸三角闸门设计中须解决的关键技术难点进行分析,选取两组设计水位组合对闸门空间结构进行有限元仿真分析,并对顶、底枢结构进行针对性设计,同时在运转件表面强化工艺、防撞系统结构形式、不同部位的止水设计等方面提出解决方案。结果表明:闸门各结构部件受力在允许范围之内,运转装置安全可靠,止水结构适应性良好,均满足使用要求。     

三角闸门双重耗能防撞系统设计

结合裕溪一线改扩建船闸三角闸门的方案设计，提出一种泡沫铝夹芯板-弹簧支撑杆件的新型三角闸门双重耗能防撞系统。通过对三角闸门新型防撞系统进行船舶撞击的数值模拟，得知防撞系统受撞过程中的受力特征和能量转化规律。对泡沫铝厚度和弹簧支撑杆件刚度进行参数分析并与传统防撞系统进行对比，结果表明泡沫铝夹芯板和弹簧支撑杆件的联合使用可以减轻防撞系统自重力，减小船舶撞击力。     

大跨度船闸三角闸门的静动力优化设计

结合拟改扩建的裕溪一线船闸下闸首三角闸门的方案设计,对国内船闸最大口门34 m的三角闸门进行静、动力优化设计研究.在对三角闸门初步设计方案进行有限元分析和验算的基础上,利用ANSYS软件的APDL语言对三角闸门结构三维有限元模型进行二次优化,以闸门质量最轻为目标进行静力优化设计和动态特性优化.结果表明,通过静力优化,三...     

裕溪船闸大型三角闸门刚性防撞体系研究

本文结合合裕线裕溪一线船闸扩容改造工程大型三角闸门设计,对船闸三角闸门的刚性防撞体系进行了有限元建模。针对2000t的船舶正常通过船闸时出现的最不利工况,开展了刚性防撞体系的船舶撞击动力分析。研究表明,刚性防撞体系可以对三角闸门主体结构起到有效地保护作用,但刚性防撞体系由于消能作用差,在撞击过程中防撞面板和防撞杆件会出现塑性损伤,需要在最不利工况时对防撞体系进行维护。     

三角闸门门缝输水运行工况研究

门缝输水是三角闸门的一种重要特性。基于三角闸门门缝输水,低水头船闸可以不设置阀门以降低工程建设成本,但具体适用工况尚难把握。依托未设置阀门的大柳巷船闸,采用理论计算与现场实测相结合的方法,分析了门缝输水时水力及启闭力。研究表明:口门越大三角闸门能承受门缝输水的水头越小;目前门缝输水有关计算公式尚需结合三角闸门的结构特点确定流量系数;三角闸门启闭力除按规范公式计算外还应考虑门体缝隙流和惯性阻力矩的影响。     

BIM技术在船闸三角闸门设计中的应用

针对传统结构设计的局限性,结合秦淮河洪蓝船闸工程,将BIM技术应用于三角闸门施工图设计,从协同设计、碰撞检查、可视化、工程量统计与出图4个方面介绍BIM技术的应用思路。研究表明:BIM技术有助于解决各专业之间协作深度不够、"错漏碰缺"频发、二维图纸不直观等问题,实现曲面异形空间结构的三维建模,达到优化设计、提高设计质量的目的。     

基于微分进化算法的磁性目标参数估计方法

根据磁场数据来获得磁性目标参数相关信息的方法称为磁探测技术,其在民用和军用领域都有着重要的应用价值。以磁性探潜为背景,首先基于磁场采集数据将磁性目标参数估计问题简化为一个非线性数学模型,进而选择简单有效的微分进化算法求解上述数学模型,以实现磁性目标磁矩和位置参数的估计,并通过仿真试验对方法有效性进行了检验。仿真计算结果表明,该方法能够准确、快速地优化出磁性目标三分量磁矩和空间位置坐标参数,具有一定的实用意义。     

大跨度升卧式闸门在船闸上的应用

升卧式闸门一般跨度不大,在水利上应用较多,在船闸工程中应用较少,尤其在23 m口门三级通航建筑物上的应用缺少工程实例和经验。以丹金船闸为研究对象,比选适应23 m口门及水文条件的三角门和升卧门,对大跨度升卧门设计难点及应对措施进行论述。     

磁流变阻尼器双曲正切模型参数辨识方法

只有实验数据条件下,如何高效精确地识别磁流变阻尼器动力学模型参数,是一个亟待解决的问题。针对该问题,本文从双曲正切模型出发,在磁流变阻尼器力学特性实验的基础上,提出遗传算法与非线性最小二乘算法结合的方法进行参数识别,并利用simulink工具箱进行数值仿真验证。结果表明：遗传算法与最小二乘算法结合的方法识别精度高,速度快,拟合的结果和辨识的模型均能满足要求。     

客运码头主要设计参数的确定

随着休闲旅游业的发展,客运码头的建设需要满足设施人性化、景观优美化的要求。在当前没有专门的客运码头设计规范明确规定的情况下,结合工程经验,参考相关专业规范,归纳总结了客运码头设计中相关参数的计算方法,并提出了经验计算公式,可供客运码头设计者参考,同时为制定规范提供参考。     

船模水动力学试验中几何参数的不确定度分析研究

自从1992年ITTC-QS工作组致函ITTC技术委员会提请ITTC各成员单位依照ANSI/ASME PTC 19.1开展测量不确定度评定以来,不确定度分析一直是热门议题.AIAA于1999年发布了风洞试验不确定度分析的指南.ITTC从1999年起逐步发布了一系列关于船模试验不确定度分析的规程.在这些规程中,由模型加工误差引起的水动力系数不确定度分量一般是通过水动力系数的(无量纲)表达式进行分析计算的.这种分析,从数学上是合理的,但从物理上分析和依据工程判断,有些则是相当不合理的,甚至是分析中的一个误区.文章列举了若干实例对此进行了阐述,并提出:对于因水动力无量纲化而引入的几何参数,其不确定度影响分量不能简单地依据所采用的无量纲表达式进行分析评定,而是要基于水动力学的分析进行合理的评定.     

基于ANSYS Workbench拓扑优化对止动架轻量化的研究

针对止动架重量过大及焊接、维修工艺性差等问题,本文提出将拓扑优化方法应用到止动架轻量化设计中。首先,进行三角板模型的静应力有限元计算,并对三角板模型进行拓扑优化,通过对比三角板模型优化前后的计算结果,验证了拓扑优化方法的可行性。然后将拓扑优化方法应用到止动架结构优化设计中,达到了轻量化设计的目的。该方法可应用于同类大型焊接结构件的轻量化设计,具有一定的工程应用价值。     

基于效能的舰炮武器系统RMS指标设计方法研究

舰炮系统的可靠性维修性保障性（RMS）指标对效能的影响深远,研究其指标的设计方法具有重要意义;分析了RMS各指标之间的权衡方法,结合系统工程方法探讨了系统RMS指标设计的一般过程。     

水运工程结构水平向地震作用分析——论水运工程地震动参数的正确取用

结合现行《中国地震动参数区划图》、水运工程及相关行业抗震设计规范,讨论地震动参数区划图变化对行业抗震设计规范的影响,阐述水平向地震系数和动力放大系数在水运工程抗震设计中的意义。根据新版地震动参数区划图提出了相应的取值建议,指出了水运工程抗震设计规范修订的紧迫性,为正确理解水运工程结构抗震设计规范和合理选取地震动参数提供参考。对促进上下层级抗震设计标准之间的系统化工作有积极意义。     

三维非凸区域外包面的自动生成算法

海岸工程的三维建模中一般需要根据已知散乱点集重构出计算模型的外包面。文章基于区域增长法,提出一种根据给定的三维散乱点集自动寻找其合适外包面的算法。该算法从随时改变着的局部入手,去寻找该局部区域凸包上的一个三角形,最后所有的三角形形成一个闭合的区域,即为整个区域外包面。局部的大小由事先设定的搜索点数控制。当点的布局较为合理,并且给定的全局搜索点数合适的情况下,算法可以较好地还原区域的外包面。