超高扬程齿轮齿条升船机动力特性分析*

运用ANSYS有限元软件建立了包含塔柱、承船厢、提升系统和地基的超高扬程齿轮齿条爬升式升船机整体模型，并对其进行动力特性分析。计算结果表明：1）提升系统及升船机整体结构的主要低阶特征振型包括横向摆动、竖向扭转、纵向摆动，厢内有船工况下的自振频率要小于厢内无船工况。2）对比塔柱-地基系统模型、有船工况下修正HOUSNER简化船舶模型、流固耦合实体船舶模型，发现考虑提升系统后的升船机整体结构模型的主要振型频率均减小；同时发现采用修正HOUSNER简化船舶模型与流固耦合实体船舶模型具有相似的固有频率值，简化船舶模型的结构系统自振频率均小于实体船舶模型。     

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,三角门结构质量比初步设计方案下降了12.5%~14.2%;通过动态优化,闸门的一阶自振频率有所提高,满足不小于5 Hz的约束条件。