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。     

广蓄B厂尾水闸门三维有限元分析

针对广蓄B厂尾水平面闸门,建立了以板壳单元为主的有限元模型,采用NASTRAN软件计算了闸门的应力和变形,根据规范校核了闸门的强度和刚度,并验证了工程算法计算主梁弯、剪应力是有效的,而计算位移及复杂部位应力则有局限性。应用“虚拟流体质量法”分析了水体对闸门自振特性的影响,结果显示流固耦合作用不容忽视且不同振型受影响程度不同,另外增加约束可以提高闸门抗振性能。     

基于有限元分析的大跨度平面闸门设计研究

通过对大跨度平面闸门建立有限元模型进行计算分析,找出闸门的薄弱环节,并通过对结构进行优化设计,使闸门强度、闸门刚度、稳定性均满足要求。结果表明,有限元分析能很好地解决大跨度平面闸门设计中的问题。     

门楼水库平面定轮闸门的安全性有

在Solidworks环境下建立了平面定轮闸门的三维实体模型。根据有限元理论,应用COSMOSWorks软件,建立了闸门的有限元模型,对闸门在水压力作用下的整体变形及应力进行了分析研究,有效反映了闸门的空间效应,并与传统方法计算结果进行对比,据此对闸门的安全性进行了分析评估,也为闸门的设计提供了依据。     

门楼水库平面定轮闸门的安全性有限元分析

在Solidworks环境下建立了平面定轮闸门的三维实体模型.根据有限元理论.应用COSMOSWorks软件,建立了闸门的有限元模型,对闸门在水压力作用下的整体变形及应力进行了分析研究,有效反映了闸门的空间效应,并与传统方法计算结果进行对比,据此对闸门的安全性进行了分析评估,也为闸门的设计提供了依据.     

平面钢闸门实用结构计算程序

为了提高平面钢闸门结构计算的自动化程度，结合工程设计的实际，根据我国现行的SL74－95《水利水电工程钢闸门设计规范》的要求，分析了多主梁平面钢闸门的计算步骤、计算原理及计算条件，推导了各主梁等荷载布置的叠加算法，将整个过程编制成计算机程序，并将电算结果与手算结果进行了比较，证明电算程序的计算成果是可靠的。     

平面钢闸门主梁可靠度评估

为了深入研究平面钢闸门的可靠度，根据平面钢闸门主梁的工作特点，分析了主梁承载能力极限状态下4种主要失效模式。着重对弯剪重复破坏时荷载效应的统计参数作了分析，得到了荷载效应的基本统计参数。采用JC法对主梁各失效模式可靠指标可靠指标进行了校准计算分析。在此基础上，基于层次分析法原理，对主梁整体可靠性进行了评估。结果表明主梁整体可靠指标低于一级建筑的安全水准，在修订《水利水电工程钢闸门设计规范》时应提高主梁整体可靠指标。     

宽顶堰上平板闸门水力计算的探讨

根据平板闸门水流条件对流量系数的影响，对闸门的水流条件进行分类，通过试验研究，对平板闸门流量系数计算公式的适用条件进行了较为细致的讨论并加以分类，使闸门的水力计算更加清晰、准确，为工程计算提供了参考和依据。     

明渠平板闸门过闸流量特性研究

为研究中小型矩形渠道平板闸门自由出流状态下的流量特性,利用渠道水力学测试平台,对渠道平板闸门过水性能进行试验研究.通过测试闸门开度、上游水位、流量,利用Garbrecht公式、杜屿公式、武汉水利学院公式对过闸流量进行计算,并与实测流量等数据进行对比,结果发现三者偏差均较大.为进一步提高过闸流量计算精度,采用最小二乘法原理对实测流量系数μ0与闸门相对开度e/H0进行二次多项式拟合,获得了新的流量系数计算公式;比较分析该公式的计算结果与Garbrecht公式、杜屿公式、武汉水利学院公式,发现该公式的相对误差最大值、平均相对误差都减少了16.49％、17.23％以上,变差系数也位于一个较小值,且在标准的允许范围内.研究结果表明,对该类型的平板闸门,本文拟合的二次多项式公式精度更高,适用性更好,能够满足灌区量测精度要求.     

宽顶堰平板门闸孔出流流量系数的研究与应用

准确计算堰闸出流的过流量，必须确定其综合流量系数，但由于其流量系数和淹没系数涉及的因素较多，计算较复杂，难以满足一些工程的具体需要。为此，结合东深供水原水生物处理工程生物池出水闸过流量物理模型，研究宽顶堰平板闸孔出流的各种不同流态，通过数学回归分析得到不同流态的流量计算公式，为溢流堰闸的自动控制系统提供一个简单的数学模型。     

高水头平面闸门的工程应用

高水头工作闸门通常采用弧形闸门,平面闸门门槽的存在易使高水头泄水建筑物产生空化现象和发生空蚀破坏,故使用较少。通过资料搜索,由于受到结构布置、价格性能、泄水建筑物功能等方面的影响,国内外部分工程的泄洪放空洞的工作闸门也采用平面闸门作为控流设备。     

瓜果动力学特性的ANSYS研究方法初探

在瓜果动力学特性实验测试平台研究的基础上,引入ANSYS的分析方法,对激励方式、模型的响应进行云图的分析和频谱分析,从而将实验得到的局部动力学特征扩展得到整体的分布规律,并提出了构建载荷的安全系数和响应最佳的测量点的选择依据,为优化瓜果无损检测平台和获得更多内在信息提供重要的参考依据.     

大跨高比平面钢闸门抗震性能模型试验研究

设计中的沙井河口中孔闸门具有跨高比大、自重大、悬挂运行、闸墩高耸等特点,为保证闸门的安全运行,在振动台上进行了该闸门完全水弹性相似模型抗震试验。试验结果表明,无水和反向挡水时,闸门与闸墩的前六阶自振频率分别为1.28-20.15 Hz和1.65-5.22 Hz,均与计算值接近。选择迁安波、ELCENTRO-NS波、TAR_TARZANA波作为试验用地震波,试验中迁安地震波作用下闸门和闸墩的动应力较大,其次为TAR_TARZANA波,而ELCENTRO-NS波作用时结构的动应力最小。钢闸门最大动应力17.01 MPa,最大加速度0.22g,发生在TAR_TARZANA波沿顺河向发生时。混凝土闸墩最大动应力1.57 MPa,最大加速度0.69g,发生在迁安波沿顺河向发生时。顺河向地震为不利工况,闸门悬挂对闸墩结构抗震不利。选择合适的止水材料有利于闸门减震。     

元线非直线型铧式犁几何与力学特性研究

降低铧式犁耕作阻力,减少能源消耗,是国内外农业机械研究者一直非常关注的课题。铧式犁犁体曲面成型方法是元线沿着准线按照一定规律运动形成,元线与准线形式是影响铧式犁耕作阻力的两个重要因素。以BTU3 5犁体为基础,用三角函数曲线代替直线作为元线形成新犁体曲面,采用有限元分析方法 ,将两犁体曲面耕作阻力进行比较。研究发现:三角曲线作为元线形成的犁体曲面耕作阻力较小,在5、6、7km/h时耕作阻力分别比原犁体降低2.5%、4.1%、3.9%。结合直线与sin函数曲线曲率变化情况,可得出结论:变曲率犁体曲面更有利于降低耕作阻力。     

基于可靠性强化试验的水工钢闸门安全仿真研究

明确结构受载响应的敏感特性及其分布区域,可以有效确保钢闸门安全可靠运行。通过钢闸门强化仿真试验模型,应用ANSYS系统的APDL二次开发技术,提出了结构受载响应高敏感的第一、第二类单元及其分布区域的搜寻方法。工程应用表明,钢闸门结构大部分单元呈现同步受载的特点,并且支臂等局部区域表现出高敏感的受载特性,因此加强结构受载响应高敏感区域的重点监测和维护,可以便捷、实效地实现钢闸的预警决策和安全可靠运行。