支臂弦杆结构对弧形闸门动力学特

应用Ansys有限元分析软件对桁架支臂和A型支臂的弧形闸门进行结构动力学特性分析，计算工程实例结果表明，弧形闸门的支臂弦杆结构型式对闸门的低阶固有频率影响不大，对高阶频率影响较大，而且A型支臂的弦杆位置对高阶频率影响较大。     

白鹤滩泄洪洞横向三支臂弧门设计关键技术

针对白鹤滩水电站巨型、大宽高比泄洪洞弧门结构，提出了国内首个横向三支臂潜孔弧门型式，采用考虑三支臂布置位置、主梁与支臂单位刚度比等关键设计参数的多因素分析，并结合多载荷工况下的有限元数值验证，确定了悬臂长度和单位刚度比，进而优化了横向三支臂弧门的受力分布，有力保障了巨型泄量下土建结构的承载安全。结果表明：基于多因素参数敏感性分析的横向三支臂悬臂长度和单位刚度比确定准则，白鹤滩最优悬臂长度为2.5 m、最优单位刚度比为10.7。且优化后的弧门结构主要计算应力不超过145 MPa，最大计算合位移小于15 mm，均满足强度和刚度要求。研究建立的横向三支臂弧形闸门关键技术，能够为超宽高比孔口、超大泄量的泄洪洞安全运行提供技术保障。     

沙井河河口水闸边孔闸门设计

沙井河河口水闸边孔采用中铰上卧式平面钢闸门,主要由门叶结构、支臂结构、水封装置、支铰装置、锁定装置、吊耳结构组成。闸门设2个支铰,支铰固定在闸墩内侧的牛腿上,每个支铰与闸门一侧支臂相联;门叶顶部设2个吊耳,分别与两侧的液压缸连接,液压缸推拉闸门转动,实现开启和关闭。     

弧形闸门物理模型试验分析研究

弧形闸门具有启闭力小、过流流态好等优点,但是弧形闸门在高淹没度条件下启闭时,水流脉动压力会对门体的安全运行造成极不利的影响。结合某水利枢纽工程实例进行弧形闸门的物理模型试验,对闸门在不同工况下的流态、动水压强、闸门启闭力和支铰推力进行了观测或分析。试验结果显示,当上下游水位差较大、闸门开启高度较大时,闸门后会形成明显的强烈漩滚,而且水流漩滚对闸门有明显的拍击作用,闸门上下游面板的时均动水压强总体上呈底部大、上部小的分布规律。最大启门力为3 145kN,没有超过启闭机的容量。随着闸门挡水水位的升高,支铰推力也随之增加,最大支铰推力为12 475kN。基于以上结果,为闸门的安全运行提出了一些措施和建议。     

锈蚀对弧形钢闸门的强度及动力特性的影响

基于一在役40多年的弧形钢闸门,根据主要构件的检测蚀余厚度,采用有限元软件ANSYS以及薄壁结构分析理论,建立反映实际锈蚀情况的三维有限元静动力分析模型,详细计算分析了弧形钢闸门锈蚀前后的应力和变形规律,并对其进行耐久性评估,计算结果表明弧形闸门在锈蚀后应力分布变化明显,闸门强度和稳定性均有不同幅度降低;锈蚀后闸门的振动频率明显降低,考虑水体时,闸门低阶自振频率的下降更为明显,于安全不利。十分必要定期对在役闸门进行安全检测和评价。     

水工弧形闸门流激振动的改进简化力学模型

对弧形闸门危害性的流激振动进行振动控制，其中前提之一是对闸门模型做适当的简化。利用三维有限元方法计算的结构动力特性与简化结构动力特性相等的原则修正弧形闸门简化力学模型，并确定了等效的弧形闸门三维简化结构模型和系统参数。分析和计算表明，建立的简化三维力学模型较好地反映了弧形闸门结构的动力特性和随机脉动压力下的振动反应，可用于安装阻尼器的弧形闸门的智能控制设计。     

调水工程弧形闸门振动测试分析及除振措施

随着多项调水工程陆续开工，对调水工程节制弧形闸门安全研究也变得重要。通过弧形闸门振动原因对比分析发现调水工程弧形闸门发生振动的概率不比高坝弧形闸门低；以实际案例对调水工程弧形闸门进行了振动原型观测及除振措施探索。通过振动位移、振动位移（振幅）和频率关系、振动应力多参数综合分析该闸门振动在安全范围内；通过对振动成因分析提出了运行工况下微调闸门一侧油缸的应急除振措施，闸门振动量级明显减小，振动加速度最大可减小621%。闸门除振分析思路及应急除振措施可为类似工程提供参照。     

水工弧形钢闸门振动及启闭机械维护分析

水工弧形钢闸门振动问题对水利枢纽营运安全具有重要意义。分析结构形式、工作性态与水力环境特点,得到环境边界条件、水流特性与结构自身形式对振动特性影响规律。数值计算与监测资料分析表明,开启角度、相对水深和结构形式均影响闸门振动位移、振动加速度、基频、自振频率等变化规律。     

基于约束阻尼层的弧形钢闸门减振分析

为了控制弧形钢闸门因流激荷载引起的过大振动,在闸门支臂上设置约束阻尼层减振,以保证结构的整体安全运营。首先利用模态应变能法和复模态法分析约束阻尼层的动力参数,并与精确解对比,选用复模态法计算钢闸门动力参数。基于空间有限元理论,通过模态应变能分布集度和动力计算参量,确定合理的约束阻尼层设置位置及其物理尺寸。利用精细积分法,分析了钢闸门设置约束阻尼层前后的流激荷载响应值,结果表明:约束阻尼层能有效降低闸门的流激荷载响应。研究成果为约束阻尼层在水工结构中减振设计提供了可靠的设计依据。     

小南川水库弧形工作钢闸门安全检测与评估

水工钢闸门安全检测是判断水库钢闸门运行安全度的重要手段,对于运行几十年的钢闸门更应进行安全检测。以小南川水库为例,对其进行外观、门体材料及尺寸、腐蚀、焊缝、应力与启闭机性能检测。运用有限元软件ANSYS对弧形工作钢闸门的受力状态进行模拟计算,并对校核洪水位下弧形工作钢闸门进行应力分析。根据结构应变实测结果与模拟计算结果,对弧形工作钢闸门的安全状况进行分析,提出检测结论和维修方案建议,为类似工程提供参考。     

泄洪道底孔弧形闸门检测及其加固

以某水力发电厂的泄洪道底孔弧形闸门的检测为例,阐述重要闸门检测的内容、方法,包括闸门的巡视检查、外观及腐蚀状况检测、材质检测、焊缝超声波无损探伤、启闭机性能检测、结构应力测试以及结构静力分析计算,并对该弧形闸门存在的问题,提出了相应加固方案。对类似的水工金属结构检测工程有一定的借鉴作用。     

迪尔4450自走式喷药机的改装

由于迪尔4450自走式喷药机无法满足我场对玉米喷施矮壮素的要求,本文讲述了通过改变转向轴和支臂的尺寸而改变喷药机的离地间隙,从而达到玉米化控的要求而又不伤害玉米的目的。     

泄洪道底孔弧形闸门检测及其加固方案

以某水力发电厂的泄洪道底孔弧形闸门的检测为例,阐述重要闸门检测的内容、方法,包括闸门的巡视检查、外观及腐蚀状况检测、材质检测、焊缝超声波无损探伤、启闭机性能检测、结构应力测试以及结构静力分析计算,并对该弧形闸门存在的问题,提出了相应加固方案.对类似的水工金属结构检测工程有一定的借鉴作用.     

某泄洪深孔防射水装置试验性改造研究

分析了某泄洪深孔弧形闸门防射水装置存在的问题,并对其提出了改造方向及措施。最终设计出一种新型防射水装置结构,并选择部分泄洪深孔弧形闸门进行了试验性改造,为其他相类似的闸门防射水装置结构设计提供有价值的参考。     

基于量纲分析的弧形闸门过流公式及其应用

分析了常规弧形闸门过流公式使用中存在的不足,在阐述基于量纲分析的弧形闸门无量纲关系式的基础上,进一步推导出弧形闸门过流公式,分析了其参数率定方法。将基于量纲分析的弧形闸门过流公式应用于某水利工程弧形闸门的水工物理模型试验中,使用试验数据率定其过流公式参数,并校验了率定精度。理论分析与试验结果表明,与常规的弧形闸门过流公式相比较,基于量纲分析的弧形闸门过流公式更为简单方便,参数率定精度更高,而率定所需的工作量大大减少。     

农林用精准对靶机械手运动学建模及仿真

本文对农林用精准对靶机械人蛇形机械臂运动学进行了建模和仿真。首先对精准对靶机械人研究背景及蛇形机械臂的结构进行了描述，对绳长和关节姿态角度关系进行数学建模，分析了蛇形机械臂绳长与关节姿态角对应的关系，利用MATLAB对运动学模型进行了仿真验证，同时对机械臂末端轨迹进行了仿真。研究表明：关节与绳长建模与MATLAB仿真结果一致，验证了运动学建模的正确性。机械臂末端机构具有较大的可达空间，可以满足机械臂末端机构对靶运动空间。     

果蔬采摘机械臂结构设计与性能测试

针对作业空间较小的大棚果蔬采摘环境，研制了串联式4自由度关节型果蔬采摘机械臂。采用SolidWorks建立了机械臂的3维模型，在拉格朗日法建立动力学分析模型的基础上，利用ANSYS和ADAMS分析软件，对机械臂进行静态结构分析和运动学、动力学仿真分析。静力学仿真结果表明，机械臂的最大应力为8.181 8 MPa，最大形变为0.000 329 11 m，结构设计合理，强度符合要求；运动学仿真结果表明，机械臂可以精确到达目标位置，运动过程平稳；动力学仿真结果表明，各关节的最大力矩均在安全合理的范围。为进一步验证设计的合理性，对研制的果蔬采摘机械臂进行了性能测试，结果表明机械臂定位精度最大误差±2.5 mm，平均误差±1.1 mm，带载能力3 kg，机械臂运动平稳，可以满足果蔬采摘作业要求。      

苏丹Merowe大坝低位泄水洞弧形工作闸门流激振动试验

苏丹Merowe大坝低位泄水洞弧形工作闸门已运行3年,每年汛期其水封系统、出水口耐磨钢衬均出现不同程度的损害。为探究闸门在运行中是否存在危害性振动导致病害发生,制作几何比尺为1∶15的水弹性模型进行流激振动试验。6种水位条件下,对弧形闸门分别进行静力试验和动力试验,以此评估闸门的流激振动安全性。试验结果表明该闸门结构受力均匀,闸门实测最大静应力为-76.19MPa,最大动力放大系数为1.11,符合闸门设计规范,闸门强度有较大的安全储备;闸门最大振动加速度为0.597 g,通过与国内有关工程资料的比对,判定闸门振动强度处于中等以下,没有可见的剧烈振动现象发生,从而推断水封系统的病害并非闸门流激振动所致,其真正原因有待进一步研究探讨。     

考虑流固耦合的泵闸组合闸门结构自振特性研究

研究设计了一种新型泵闸组合闸门结构。为避免新型闸门结构低阶自振频率落在水流脉动荷载高能区内而引发共振,建立水体-泵闸组合闸门结构耦合模型,采用ANSYS软件分析结构的动力特性变化规律,分析了闸门上、下游水位及门体结构上潜水泵布置方案等因素的影响。结果表明:随着水位的升高和闸门开度的减小,结构自振频率显著降低;闸门的第一阶振型由沿竖向的整体振动,逐渐转变为面板顺水流方向的弯曲振动;水泵安装个数越多,泵闸组合闸门结构自振频率越低,将水泵集中布置于门叶中部时有利于均衡结构各部位的振动特性,可为该新型泵闸组合闸门结构的设计提供依据。     

浑河闸弧形钢闸门安全性检测与分

介绍了辽宁省浑河闸弧形钢闸门检测内容和方法及根据检测结果采用三维有限元法对钢闸门安全性进行了系统的计算和分析，为钢闸门改造提供了基础依据。