平面钢闸门吊钩强度计算分析

借鉴起重机吊钩计算方法,对水工平面钢闸门吊钩危险截面的应力进行理论计算,并采用有限元分析法对吊钩进行仿真计算,分析计算结果的可靠性和闸门启闭过程中吊钩应力、应变的分布规律。     

弧形钢闸门有限元分析及结构优化

利用三维建模软件建立弧形钢闸门主结构三维模型,基于ANSYS Workbench进行弧形钢闸门有限元分析,对弧形钢闸门模型在静态挡水和启门瞬间两种工况下主要构件应力和位移分布特点以及变化原因进行分析,评估弧形钢闸门的安全。分析了弧形钢闸门面板底缘处局部应力集中的原因,采用局部补强方式对面板底缘进行结构优化并再次进行分析,计算结果表明经补强后面板底缘局部应力集中现象完全消除。     

应用于河道中的新型钢闸门静力特性有限元分析

钢闸门是一种具有很强的空间效应的结构,应采用空间有限元对其结构的整体工作性能进行计算分析。本文主要用有限元分析软件ANSYS分析的方法,确定闸门的合理布置型式,并按真实的三维情况建立新型钢闸门有限元分析模型,对其各种工况下的闸门应力、位移挠度以及屈曲荷载等静力特性进行计算分析,为完善闸门结构的设计提供了依据,对同类闸门结构的设计计算有参考意义。并且通过闸门在不同倾斜角度和过水条件下工况的对比,得出闸门的运行情况,为此类闸门正常运行提供依据。     

考虑淹没出流的弧形闸门结构动特性分析

弧形钢闸门开启泄流过程中时常存在严重的振动问题,有必要研究此过程中水流诱发的振动机理,避免闸门剧烈振动。结合实际工程中某胸墙式弧形钢闸门,考虑上下游水位工况,应用ANSYS FLORTRAN多场耦合分析平台,采用SOLID187实体单元模拟面板,建立多种开度下的水体-弧门耦合模型。对该模型进行瞬态求解,研究了闸下淹没出流及考虑水体-弧门耦合作用时动水压力作用下弧形闸门的结构响应特性。结果表明:在0.05～0.20开度区间,面板中心节点振动比较剧烈,且主要构件的较大位移区域和较大应力区域主要分布在构件的上半部分;在某一瞬时(t=0.92 s),各主要构件较大位移和较大应力的分布区域随开度的递增呈现自上而下移动的变化规律;不同开度下各主要构件水流方向的位移最大,竖直方向的位移次之,侧向位移最小;主要构件中面板、主横梁和纵梁位移相对较大,支臂位移最小;面板在0.20开度下应力达到最大值,主横梁和支臂折算应力在0.75开度下达到最大值。     

钢筋砼平面旋转门在小型水闸上的应用

小型排水闸在水利工程设施中占很大的位置 ,主要分布于无电力供应的边远山区渠系、小型闸陂、山塘水库等水利工程。现时大多数小型排水闸闸门采用手动提升平面钢筋砼闸门或钢闸门 ,启闭设备采用手摇卷扬机、手动葫芦或手摇螺杆启闭机等型式 ,启闭闸门费时又费力 ,增加了管理人员的劳动强度 ,给管理上带来很多麻烦。我们针对提升闸门启闭的弱点 ,参考蝶阀的启闭型式 ,设计了一套投资少 ,运行可靠 ,管理方便 ,启闭闸门省时又省力的扇形齿轮启闭机启闭的钢筋砼平面旋转门 ,解决了手动提升门的缺点。经过多年来的运用 ,钢筋砼平面旋转门给管理上…     

应用于河道中的新型钢闸门静力特性有限元分析

钢闸门是一种具有很强的空间效应的结构,应采用空间有限元时其结构的整体工作性能进行计算分析[1][2].本文主要用有限元分析软件ANSYS分析的方法,确定闸门的合理布置型式,并接真实的三维情况建立新型钢闸门有限元分析模型,对其各种工况下的闸门应力、位移挠度以及屈曲荷载等静力特性进行了计算分析,为完善闸门结构的设计提供了依据,对同类闸门结构的设计计算有参考意义.并且通过闸门在不同倾斜角度和过水条件下工况的对比,从而得出了闸门的运行情况,为此类闸门正常运行提供依据.     

基于流固耦合的立轴旋转钢闸门的应力应变分析

立轴旋转钢闸门广泛应用于中小型水利工程中,为明确立轴旋转钢闸门的工作受力特征,采用流固耦合方法对立轴旋转钢闸门不同工况时应力应变进行计算分析,获得不同工况下立轴旋转钢闸门的应力应变变化规律.结果表明:在立轴旋转钢闸门全闭时,相对集中应力区发生在下支撑处和联轴器端面,最大应力为20.06 MPa,为材料允许应力的8.7％,此时立轴旋转钢闸门中间区域变形最大,最大变形量为0.076 mm;在立轴旋转钢闸门全开时,相对集中应力区发生在联轴器端面,最大应力为11.4 MPa,为材料允许应力的4.9％,立轴旋转钢闸门两侧变形较大,最大变形量为0.0172 mm.     

基于不同启闭形式的水工钢闸门启闭力检测方法适应性探讨

不同启闭形式下,闸门启闭力的检测方法各不相同。该文基于某工程应用实例探讨不同启闭形式下闸门启闭力所采用检测方法的适应性,为水工钢闸门启闭力的安全检测与评价提供参考依据。试验结果表明,卷扬启闭形式下的水工钢闸门难以对吊耳与吊轴进行拆卸并重新安装测力装置,其启闭力适合采用动态应力分析法,该方法操作简便快捷,且重复性良好,试验结果准确可靠;当闸门重量较轻时(10置技术要求较低,可采用直接检测法,该方法操作简便,且试验结果重复性和准确性良好;液压启闭的钢闸门因利用液压系统中的油压提供液压动力启闭闸门,因此适合通过测量液压缸的油压得到启闭力,同样该方法试验结果准确可靠。     

划子口大跨度弧形钢闸门原型振动观测初探

根据划子口钢闸门原型振动观测成果，从闸门结构的振动加速度、振动位移、振动应力、动水压力及启闭力观测等方面进行原型测量，评价弧形闸门在不同工况下闸门运行的安全性。提出大跨度弧形闸门运行中需要注意的事项，确保闸门安全运行，对其他类似弧形闸门的运行操作具有一定的参考意义。     

底轴式液压钢坝启闭力探讨

为了探究工程运用中底轴式驱动液压钢坝启闭力设计要点,分析了液压钢坝启闭力的计算方法及影响因素。根据液压钢坝工程任务分析水闸景观蓄水和防洪运行工况,并讨论了水闸启闭运行原理和最不利工况。分析表明:水闸闭门力在关闭瞬时最大,启门力在启门角度60°左右时最大;启闭力与闸门高度和跨度呈正相关。结果可为底轴驱动液压钢坝的设计和工程运用提供参考。     

考虑流固耦合效应的漂浮物撞击平面钢闸门的研究

针对平面钢闸门结构受力复杂,运行中受到水压力容易引起剧烈的振动并常伴有漂浮物撞击,这些因素容易导致闸门结构失稳而发生破坏。以某水库泄洪闸为例,考虑流固耦合效应影响,借助有限元软件ＡＢＡＱＵＳ建立水流场－闸门－漂浮物模型,研究了水流与闸门间流激振动和漂浮物撞击对平面钢闸门开启时变形和动态响应的影响,得到平面钢闸门在正常泄流和伴有漂浮物撞击下闸门泄流两种不同工况下流场流速、动水压力、闸门面板的应力、位移变化情况。结果表明:漂浮撞击下的闸门面板的应力应变均存在不同程度增加,在闸门与水流的流固耦合面中部,存在大面积应力集中现象,其数值接近应力峰值,使得闸门安全运行存在较大的隐患。     

应用于河道中的新型钢闸门静力特性有限元分析

撑卧式平板钢闸门是一种新型的闸门形式,它借助于闸门后被油缸施加到支撑桁架的推力而撑起,起到拦河蓄水的作用,闸门在开启时是通过油缸减小推力,桁架沿着设计好的轨道向下游滑动,在一制动装置的作用下,闸门逐渐倾斜泄水得以实现。本文主要用有限元分析软件ANSYS分析的方法,确定闸门的合理布置形式,并按真实的三维情况建立新型钢闸门有限元分析模型,对其各种工况下的闸门应力、位移挠度以及屈曲荷载等静力特性进行了计算分析,为完善闸门结构的设计提供了依据,对同类闸门结构的设计计算有参考意义。     

基于三维有限元的弧形闸门安全稳定性分析

弧形闸门具有启闭力小、过流流态好等优点,但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,利用有限元软件对闸门结构静动力、自振特性、脉动压力频谱等进行了分析。结果显示,各工况条件下的闸门应力均在材料强度的允许范围内,且闸门各方向的位移均较小,表明闸门结构的强度和刚度均可满足设计要求。     

门槽充水对塔式进水口工作性态的影响研究

坝下涵管作为重要输水建筑物,在土石坝工程中被广泛应用。其进水口启闭竖井塔柱结构遭遇设计洪水位甚至校核洪水位时,竖井内工作门槽及检修门槽常常会充水,此时结构受力状态与常水位下存在差异。采用有限元法对某工程进行仿真分析,分析门槽充水对塔式进水口工作性态的影响。研究结果表明,各工况下结构位移和应力分布规律基本一致,且数值均较小。校核洪水位下,检修闸门门槽及工作闸门门槽内充满水体,结构位移及主拉应力均小于正常蓄水位工况,门槽充水对结构的稳定性和安全裕度具有增强作用。     

水工弧形空腔闸门动力特性数值分析

大尺寸弧形钢闸门振动剧烈时可能会引起动力失稳破坏。为了解新型翻转式弧形空腔闸门的动力特性,通过Fortran语言自编用户子程序,利用商业有限元软件ABAQUS二次开发功能将模型试验测定离散的水流脉动压力数据转化为作用在闸门上的水动力荷载,基于随机振动分析方法对该空腔闸门进行结构动力数值仿真:①对不同工况下的闸门自振特性进行计算,得到闸门的自振频率和振型;②根据频谱分析理论,对水流脉动压力时域曲线进行了频谱分析;③计算了不同工况下闸门的随机振动响应;④编写了位移、应力最值处理程序。计算结果表明:闸门结构局部应力较大,超出结构容许应力,需对闸门结构进行修改优化,否则结构局部强度不满足要求。     

某在役弧形闸门不平衡启门力数值分析研究

针对不平衡启门力对弧形闸门安全启闭的影响,基于某实际工程,建立弧形闸门-启门力-水封整体三维有限元接触模型,引入ADINA接触模型和重启动的方法模拟闸门开度为0时的启门工况,计算出该弧形闸门的最大启门力,并与工程实际检测数据进行比较。同时,在此模型上对不平衡启门力作用下闸门的瞬态动力响应进行计算,分析闸门在不同开度下受不平衡启门力作用而产生的应力和变形。可为弧形闸门的安全启闭和设计提供有益参考。     

平面钢闸门运行期主要问题及处理措施

闸门运行期产生的缺陷或故障若不能及时有效地处理,其破坏程度会不断加剧、扩大,影响闸门运行功效。本文对水工平面钢闸门安全检测成果进行分析研究,总结出平面钢闸门在启闭状态、防腐蚀、止水等方面存在的常见问题及破坏型式,分析其产生的主要原因和影响条件,并提出相应的处理措施,可为平面钢闸门维护和保养提供参考。     

考虑止水位置的平面钢闸门应力有限元分析

目前关于闸门止水系统布置在上游面还是下游面,一般全凭经验决定,缺少数据支撑。以某水利工程平面钢闸门为实例建立有限元模型,应用ANSYS软件对比前、后两种止水方式下平面闸门各构件的应力分布及主横梁的挠度变形。结果表明：闸门构件应力满足强度要求,部分小范围内存在应力集中现象;采用后止水时闸门面板应力分布均匀,主横梁抗变形能力强,且边梁的最大折算应力值较小,其它构件在两种止水方式下的静力特性无显著差异。分析成果可为类似工程止水布置以及闸门设计提供参考。     

平面钢闸门止水布置应力有限元分析

应用ANSYS有限元分析软件进行了新疆克孜尔水库泄洪洞潜孔式平面定轮钢闸门在前止水和后止水两种布置型式下构件应力分布情况及主横梁挠度变形程度的仿真分析.根据分析结果,平面钢闸门各构件应力及应力分布情况均满足强度要求,仅个别部件局部范围应力较为集中,后止水布置型式下闸门面板应力分布较为均匀,且主横梁所具有的抗形变能力更强...     

弧面三角闸门的静力数值分析

基于大型有限元分析软件ANSYS,以夏仕港船闸弧面三角闸门的静力学分析为背景,建立起闸门的有限元模型。综合考虑重力、风载荷、水压力等主要载荷影响,对闸门在蓄水与通航条件下进行静力分析,得出不同工况下闸门的应力及变形分布情况,并对闸门强度、刚度和稳定性进行校核,评估出闸门的安全性。结果表明:船闸弧面三角闸门的整体以及各构件满足强度、刚度、稳定性要求,该研究为同类型水工钢闸门的设计与校核提供理论参考。