基于ANSYS的船闸大修工程中闸门加固研究

针对船闸中使用频繁的工作闸门的大修加固问题,依托杭州三堡一线船闸大修工程,进行原型观测和评估,并采用有限元计算软件ANSYS建立工作闸门的数值分析模型,基于不同工况下的水位组合,得出工作闸门合理的加固方案。结果表明,加固后的主梁应力满足材料的容许应力要求;平面提升门在水位组合工况下,满足强度、刚度和稳定性要求。计算结果可为类似工程提供借鉴。     

谢才公式在大型输水明渠流量计算中的应用实例

某大型输水工程常需通过计算流量调度闸门开度,传统经验公式是通过已知闸门开度和观察闸前、闸后水位来计算流量。在实际调度运行中,比对计算数据和实测流量数据,发现传统经验公式在部分工况下存在局限性。本文通过现有数据,求解该明渠粗糙系数,核算谢才公式在该输水工程中的流量计算结果,得出该明渠流量计算实用性较高的一个公式。     

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.     

三角闸门止水强度与变形的有限元分析

目前,止水的研究多在止水的布置、设计、施工等方面,而针对闸门工作状态下止水的受力能力与变形性能的研究较少。而且,关于止水性能的研究大多只针对止水自身,实际工程中,止水固定在船闸上共同受水头作用,因此考虑止水与船闸连接状态下的受力情况是有必要的。针对以上问题,以裕溪一线船闸扩容改造工程中34 m口门三角闸门为例,选取2个实际工况与2个附加工况对止水与闸门整体进行有限元仿真,分析各工况下止水的工作状态与受力、变形能力,得知止水的强度满足要求,底止水与边羊角止水处于压紧状态,变形适应性良好,中羊角止水对抑制缝隙扩大起到积极作用。     

船闸闸门受撞安全性研究

针对泗阳一线船闸大修改造后的下游闸门使用状况,介绍船舶撞击力的计算方法,并利用有限元法对闸门正常使用工况和受船舶意外撞击工况进行分析计算,对各种工况下闸门关键部件和关键部位的应力变化情况进行研究,从而搞清了船舶撞击力对船闸安全运行的影响。     

株洲航电枢纽船闸人字闸门背拉杆预应力优化计算及调试

介绍国家重点工程--株洲航电枢纽船闸人字闸门在各种工况状态下,背拉杆预应力优化计算模式以及人字闸门背拉杆预应力调试过程和结论.     

弧形工作闸门三维静动力有限元分析

弧形工作闸门的三维静动力有限元分析旨在研究该闸门在不同工况下的结构响应和动态特性。使用有限元软件,将弧形工作闸门的几何模型建模成三维结构,并设置相应的材料属性、约束条件和加载情况。通过施加适当的边界条件和加载,模拟不同工况下的结构响应。采用静力学和动力学分析方法,计算并评估闸门在各个工况下的应力、变形、振动等参数。在某些特殊工况下,如极端荷载或地震等情况下,闸门可能会出现一定程度的应力集中和振动增加,需要进一步考虑增加结构强度或采取减振措施,针对静动力的有限元分析将进一步为改进设计提供参考依据。     

裕溪船闸三角闸门新型防撞结构体系研究

以裕溪一线船闸扩容改造工程中34 m口门三角闸门为研究对象,提出一种新型的三角闸门防撞结构体系,该结构由铝制蜂窝面板和刚性支撑杆件组成。对新型防撞结构体系进行有限元建模,并进行撞击模拟,同时将新型防撞结构体系与传统刚性防撞结构体系进行对比。结果表明:新型防撞结构体系在计算工况下工作状况良好,没有出现塑性;与传统刚性防撞结构相比,在消能、轻质和更换方面具有很好的优势。     

赣江尾闾主支泄水闸工作闸门选型及水力学模型试验

赣江尾闾综合整治工程为大（2）型水利工程,主支枢纽常规孔泄水闸孔口尺寸大且泄水工况复杂,经比选采用下卧式弧门及液压启闭机方案。在此基础上建立水力学模型,模拟分析了不同工况下闸门运行情况,为闸门安全运行提供了理论基础。此研究成果可为大型弧形闸门的选型设计提供一定的借鉴与参考。     

舱壁打孔的环肋圆柱壳振动性能分析

为研究舱壁打孔对结构振动性能的影响,以环肋圆柱壳为研究对象,采用有限元法,计算结构在不考虑开孔加强结构的条件下,改变圆形孔的大小、位置、数量以及含圆形孔的舱壁数量时的均方法向速度级,得到不同工况下整个结构的均方法向速度级频率响应曲线。数值计算结果的比较和分析表明:激振频率在150～350Hz时,4种工况对模型均方法向速度级影响不大;350～1 000 Hz时,在部分激振频率下,4种工况对模型均方法向速度级的影响变大。可见舱壁开孔在满足工程需求的同时,也可有效减少艇体质量,但同时也会一定程度地改变结构振动特性,须在潜艇实际设计中予以考虑。     

Flow-3D在水电站取水口体型优化中的应用

在水工建筑物的优化设计过程中,传统水力学计算和模型试验难以满足计算精度和设计时间的要求,而三维数值模拟的方法,可以准确高效的对不同设计方案进行对比分析。本文基于FLOW-3D软件,采用RNG湍流模型,对某水电站两种进水口设计方案进行了数值模拟,所得结果与试验成果吻合较好,能够满足工程研究要求。比较分析了弧形和平板闸门不同开启状态下,两种方案的电站引水流量、取水口水面和水底流速分布及不同过流截面流速分布特性。结果表明弧形闸门和平板闸门同时开启,对电站引水流量影响较小,在此工况下,扩大进水口前缘底板平台,减小底部过流面积,可有效提升过流均匀性和底部流速,增强冲沙效果。此方案可为冲沙建筑物的设计提供参考。     

船闸平板闸门油缸垂直度与平行度测量试验研究

测量计算不同工况下船闸平板闸门油缸的垂直度和平行度有利于分析其同步运行状态和性能,保证船闸液压机械设备正常工作.以某大型水电厂2、3号船闸上提门和下沉门左右两侧油缸为研究对象,测量了船闸在无水和有水情形时不同闸门开度下油缸的垂直度,基于线对线平行度评定模型计算了两侧油缸的平行度,并分析了两侧油缸垂直度和平行度的变化对闸...     

红花二线船闸下闸首温控仿真分析

针对大型船闸易由温度控制不当产生温度裂缝从而破坏整体结构的问题,采用温度应力仿真的方法对其进行研究。综合考虑混凝土性能、边界条件、浇筑方案等诸多对船闸温度应力造成影响的因素,结合ANSYS自带的APDL语言进行二次开发,编写热力学参数命令流对红花二线船闸下闸首不同工况全过程瞬态温度场和应力场进行仿真分析。结果表明,采取降低浇筑温度并适当配合通水措施能有效控制其温度应力。总结出的大体积混凝温度应力计算和控制的流程,可成熟运用于实际工程。     

自升式钻井平台中钻台结构强度分析研究

以某自升式钻井平台的钻台结构为计算对象,对其结构强度分析方法进行探讨。以有限元分析软件为手段,按照美国钢结构技术（AISC）规范和美国船级社（ABS）规范中的标准要求,分别校核了钻台在静载工况、作业工况、滑移工况、拖航工况下的结构强度,并对该计算方法进行对比评估,证明计算结果满足工程计算要求。     

基于变位方法的无底大圆筒结构稳定性研究

新型的无底大直径圆筒结构以其可直接嵌入地基而无需开挖的优势,在港口工程中得到广泛应用。但由于设计中采用经典的水工结构的稳定计算模型,导致一些实际工程出现了失稳破坏。基于沉入式大圆筒的工作机理,文中对传统稳定计算模型中结构倾覆转动点仅在基底的假设进行了改进,建立了吻合无底大圆筒结构并同时考虑水平位移、竖向位移、转角以及结构倾覆转动点随埋置深度变化的稳定性计算模型,基于临界破坏的模式,推导出了大圆筒的变位方程。该方程可以求得具体工况下竖向位移、水平位移、转角以及倾覆点高度。通过算例及工程实例验证了该模型的正确性及可行性。     

洪蓝船闸闸门刚性防撞体系碰撞研究

在本文计算分析中,1,400t的船以速度1.4m/s、角度为8度和700t的船以速度1.4m/s、角度为13度分别在5个撞击点撞击三角闸门刚性防撞体系,研究闸门主体和防撞体系的破坏情况。结果表明,刚性防撞体系可以对三角闸门起到良好的保护作用,避免闸门在撞击过程中发生破坏。刚性防撞体系的杆件和面板在碰撞过程中会发生破坏,这就要求在每次撞击之后要对部分杆件和面板进行更换。     

高水头平面钢闸门的特点及其破坏原因

在水利水电工程中,平面钢闸门是应用最早、最广泛的闸门型式,五、六十年代的水利水电枢纽中平面钢闸门应用量很大。本文分析了平面钢闸门的特点以及破坏原因,以期对平面钢闸门的改进与应用有所裨益。     

变工况下船舶艉轴机械密封端面温度场数值分析

以变工况下的船舶艉轴机械密封环为研究对象,采用整体接触耦合法对其进行了热力耦合作用下的温度场有限元计算,重点介绍了船舶艉轴密封环稳态温度场数学计算模型和热流密度载荷的施加思路,依据接触表面的温度连续性条件对变工况时密封端面的接触状况及温度变化趋势进行了分析.结果表明:转速、海水压力以及载荷系数都是引起端面温升的重要原因,各工况下静、动环接触区温度相同,非接触区静环端面温度高于动环,且在热力耦合作用下,密封端面发生锥形变形,呈现开口间隙.     

基于INVENTOR的桁架式叠梁闸门的结构分析

桁架式叠梁闸门是水运水利工程之中常用的金属构件,其结构的设计和计算通常是分开进行的,该种设计手段已不能满足BIM技术在水运行业的应用。依托船闸工程实际,结合桁架式叠梁闸门的空间结构特征,以BIM系类软件中的INVENTOR为基础,对其进行建模,得到BIM建立模型的基本元素,并通过其结构分析模块得到其应力和变形分布图,为结构的进一步优化设计提供了设计参考;将软件计算结果与传统手算结果进行对比,结果表明,该方法简单有效,提高了设计效率和准确性,丰富了船闸工程之中金属结构的设计与分析手段。     

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。