三支臂弧形闸门结构自振特性研究

为了掌握某水电站三支臂弧形闸门的自振特性,建立了4种计算模式下的有限元模型,运用ANSYS软件计算了闸门的自振特性并对不同计算模式下的计算结果进行了分析比较,研究结果可为同类闸门结构的设计计算提供参考。     

闸门室混凝土与岩体粘结和分离时应力分布对比分析

针对修建在岩基上的某泄洪洞预应力工作闸门室,采用有限元计算方法,结合有限元分析软件ANSYS进行三维有限元计算。研究工作闸门室在混凝土与岩体粘结和分离两种边界条件下的应力分布,分析在分离情况下对闸门室造成的影响。计算结果表明在不同边界条件下,预应力工作闸门室应力分布的区别主要集中在闸门室上游面和压力进水口段,分离情况对闸门室造成的影响较大。研究成果可以为工作闸门室的设计和施工提供参考。     

深水叠梁闸门自振特性研究

根据深水中叠梁闸门的工作特点,建立闸门和水体的流固耦合模型,由不同的计算分析方法得出闸门的自振频率和特性,结果表明:流固耦合方法不仅能够说明流体惯性力对闸门的作用,同时还能体现出闸门与水体的相互作用,闸门与水体之间存在惯性耦合作用;流固耦合计算模型选取不同长度水体时,频率曲线逐渐降低并最终趋于水平;闸门第一阶振型存在一定的变化,随着选取水体范围的增大,顺水流方向的局部振动改变为整体顺流向振动。     

固镇船闸三角闸门的静力数值分析

针对三角闸门空间计算一直比较复杂的现状,以固镇船闸三角闸门为研究背景,采用有限元分 析软件ＡＮＳＹＳ对三角闸门空间效应进行了模拟研究。计算出各构件的内力、应力及变形,分析了不同 工况条件下闸门整体应力应变情况,校核了闸门的静力特性,评估出闸门的安全性。研究成果可为设置 浮箱的三角闸门设计、安装、运行提供理论参考。     

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。     

考虑水体—闸门耦合作用的某水闸闸门结构自振特性

以某水闸一闸门为例,基于有限元分析方法,考虑了水体—闸门耦合作用,借助有限元软件以及自编子程序,分别计算并对比分析了4种不同工况下闸门的自振特性。计算结果表明:闸门自振频率较不考虑水体—闸门耦合作用时均有所降低,闸门自振基频受水体—闸门耦合作用的影响较小,对于较高阶闸门自振频率的影响比较明显;考虑水体—闸门耦合作用对闸门结构的振型有一定的影响。     

水工平面钢闸门表面积计算

对比讨论水工建筑物中平面钢闸门表面积的不同计算方法,结合工程实例进行数据分析,探寻水工平面钢闸门表面积的最优计算方法,为水工平面钢闸门防腐项目预算及工程量校核提供科学依据。     

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。     

U形闸门结构静、动力特性研究

运用ANSYS软件对U形闸门及其对应的整体闸门结构不同运行工况下的静力特性及自振特性进行了计算分析,比较了2种结构形式的应力、位移及自振特性的差异,为完善U形闸门的设计提供技术依据,其结果可为同类闸门结构的设计计算提供参考。     

止水对闸门自振特性的影响研究

通过物理模型试验和有限元模型计算相结合的方法，以汗华水电站表孔闸门为例，分析了闸门止水对闸门自振特性的影响。在物理模型试验中，测试了有无止水对闸门自振特性的影响情况，然后通过有限元数值模型计算成果分析了不同弹模的止水对闸门自振特性的影响。对闸门如何选用止水材料给出建议。     

基于大涡模拟和Newmark HHT方法的闸门垂向 自激振动数值模拟

当平底缘平板闸门部分开启且上下游存在水位差时,在一定的折算速度范围内闸门会发生强烈的自激振动,而且闸门底缘有漩涡产生。本文用基于流固耦合数值模拟方法研究了闸门垂向自激振动,通过采用大涡模拟和Newmark HHT方法对不同工况下闸门自激振动进行了计算,计算结果和实验结果吻合,通过数值模拟图像进一步揭示了闸门自激振动机理。     

弧形闸门流量计算方法的比较与分析

目前,弧形闸门的水力计算方法主要基于能量方程或量纲分析,无论哪种方法,其中都包含有与模型试验或原型数据有关的经验公式或常数系数,因此所得公式通常仅适用于某范围内,在实际应用时,有时会带来较大的误差,给弧形闸门的水力计算、闸门校准等工程应用带来诸多不便.通过弧形闸门的实验室水槽数据和现场观测数据,将传统的基于能量方程的方法和量纲分析的表征方法进行了比较,在分析了不同方法的特点的同时,指出不同方法的应用条件,为闸门水力计算和校准等计算方法的选择提供了依据.     

淤沙压力对水力自控翻板闸门开启的影响

为了研究水力自控翻板闸门在多泥沙河流应用时淤沙压力对闸门开启的影响,基于力矩平衡原理,建立考虑淤沙压力作用的翻板闸门力矩平衡公式。利用该公式对新疆某多泥沙河流复合运动式水力自控翻板闸门闸前无淤沙和不同淤沙高度工况下闸门的开启过程进行对比计算,并绘制了闸门开启曲线。算例计算结果表明淤沙压力将使闸门的启门水位抬高,并引起闸门运行时闸前的水位波动和闸门运转的不稳定,严重时将危及上游河道安全。     

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.     

底轴驱动下卧式钢闸门水力计算方法探讨

底轴驱动下卧式钢闸门是一种双向进水的新型水工闸门,该闸门在运行时所形成的水流形态较为复杂。以新担涌东闸的底轴驱动下卧式钢闸门为例,对其运行工况及水力计算问题进行探讨,根据水闸的实际功能要求,合理设计闸门的运行工况,并根据水流方向及闸门开启角度的不同,将下卧式钢闸门简化为无坎宽顶堰流及薄壁堰流的计算模型来进行水力计算。根据新担涌水闸的相关模型试验及工程建成后的运行情况对比认为:该方法的计算成果具有一定的精度,满足工程设计要求。     

高水头弧形闸门的自振特性研究

以某水利枢纽工程高水头弧形闸门为例,应用ANSYS软件对闸门在不同开度情况下干湿模态特征进行了计算分析,为设计方案的提供了依据,同时也对同类闸门的设计提供了参考。     

基于末端闸门控制的长距离大管径供水管线水力过渡过程的研究

基于工程特性及总布置等多方面因素考虑,某些引调水工程的输水管线断流设备选择了闸门.长距离输水管线闸门开关引起的水锤与阀门相比更为严重.因此基于水力过渡过程计算,结合工程实际情况及闸门启闭机制造水平,选定合理的闸门关闭/开启规律尤为重要.针对某供水工程,对比计算了其管线末端闸门在不同关闭/开启规律下的输水系统过渡过程,发...     

老龄闸门的检测和寿命的预测

所有闸门都有一定的使用寿命。由于每个闸门所处的使用环境和操作条件各不同,所以其寿命也不同,要通过对形变、材质和锈蚀的检测来计算其剩余的使用年限,从而准确判断其更换时间或采用必要的补强措施。既避免了盲目更换造成的经济损失,也可避免因更换或修补不及时造成的水利事故。本文着重论述了老龄闸门的检测方法和检测手段,以及闸门寿命的计算方法。     

拱形闸门流激振动特性分析

针对某拱形闸门的流激振动问题,结合水弹模型试验结果,利用ANSYS软件对闸门不同工况下的流激振动特性进行了数值模拟研究,得到了闸门不同工况下应力和位移数据,计算结果同模型试验成果吻合较好。同时,对拱形闸门的安全进行了分析,并提出了相应的建议。     

吉林台深孔弧形闸门动力特性研究

讨论了吉林台一级水电站弧形闸门的工作特点，建立了水体和闸门耦合作用的求解方程，导出了可用于弧门挡水面的动水压力附加质量的公式，研究和建立了弧形闸门的精细组合有限元模型，计算和分析了闸门在不同开度和不同水头时的自振特性，并根据计算和试验结果提出了有益的建议。