病险水库金属结构存在的主要问题及加固方法

病险水库的金属结构设施因所处的工作环境以及设计、制造、安装技术水平的影响,在长期运行后,因腐蚀、磨损、焊接质量、变形、活动部件锈死,以及使用条件与设计条件不符等原因,其结构的强度、刚度、稳定性、承载力等均会降低,最终危及工程安全。对不同金属结构类型,如闸门、金属埋件、启闭机等,按其病险情况提出了相应的补强加固措施和方法,其经验具有普遍适用性。     

基于CATIA参数化钢闸门模型的工程分析与优化

基于CATIA参数化建模的研究成果,在三维模型的基础上对钢闸门进行工程分析。将得到的闸门应力、位移大小及分布情况,对比工程及规范要求,分析闸门的结构形式及各部件尺寸是否合理,并结合分析结果调整三维模型参数,对钢闸门结构进行优化。实际应用效果表明,该方法有效提高了钢闸门的设计质量与效率,可在工程设计中推广应用。     

水工钢闸门设计系统计算模块的编制

为进一步丰富基于CATIA V5软件平台的水工钢闸门设计系统功能,介绍了两种设计系统计算模块的编制方法,并对水工钢闸门计算过程中几个创新的计算方法作了详细介绍。实践表明,编制的计算模块上手门槛低,计算过程符合行业传统技术要求,支持钢闸门从工程可研到工程实施全过程的可视化设计与管理,可为广大从业人员提供较大便利。     

加劲环式地下埋管非线性有限元屈曲分析

结合某水电站引水发电系统,对加劲环式地下埋管进行了外压作用下的有限元屈曲分析,研究结果表明:对于加劲环式地下埋管,钢管临界压力随椭圆度等初始缺陷幅值的增加基本呈线性下降;钢管与回填混凝土之间初始缝隙值的增大也将逐渐降低临界压力,尤其当初始缝隙值增大至钢管半径的10/万后,钢管临界压力与加劲环式明钢管临界压力几乎相等。当加劲环间距与钢管半径之比小于2时,加劲环间距对钢管临界压力影响明显,其后加劲环对管壁的约束和临界压力的影响逐渐减小。加劲环高度可以提高钢管临界压力,但在埋管状态下加劲环高度达250 mm后其临界压力基本保持不变。有限元屈曲分析还表明,地下埋管加劲环在管壁屈曲失稳后才可能发生失稳,无需单独校核加劲环自身的抗外压稳定,加劲环截面尺寸可直接根据施工安装条件确定,再由解析法或有限元法计算加劲环间管壁的临界压力,从而确定加劲环的间距。     

三里坪水利水电枢纽金属结构设计

三里坪水利枢纽金属结构按工程布置分为引水发电系统闸门及启闭设备、泄洪系统闸门及启闭设备和施工导流临时设施闸门及启闭设备。介绍了金属结构总体布置设计以及闸门(拦污栅)和启闭机在各系统中的功能;阐述了枢纽工程金属结构设备的设计原则及主要设计参数、结构型式和主要部件的材料选取,并对中孔的主纵梁式弧形闸门作了重点分析。以供同类工程金属结构设计借鉴。     

沐若水电站压力钢管设计

马来西亚沐若水电站引水发电系统的压力钢管设计水头高,抗外压稳定性要求高,设计难度大。阐述了钢管设计原则,即由内水压力确定管壁厚,用抗外压稳定进行复核,通过设置加劲环和增加管壁厚度来加固局部不满足规范要求的管段。用三维有限元方法计算了调压井岔管、月牙岔管和支段钢管在设计运行工况和水压试验工况下的应力和变形。计算结果表明,钢管应力、变形值均满足设计规范要求。     

提升车身外板件刚性的途径

正随着我国成为世界第一大汽车消费市场,国内外汽车厂家展开了激烈的市场竞争。汽车车身外板件直接可见,其品质会让消费者产生先入为主的印象。一般车身外板件尺寸大、带曲率,有一定的预变形,在使用过程中常常会受到外载荷的作用,如人为的触摸按压、积雪的静载荷以及行进过程中的振动与碎石冲击动载荷等,这些载荷往往使外板件形状发生凹陷挠曲甚至产生局部永久凹痕;另一方面,从节能环保的角度考虑,汽车轻量化成为一种趋势,车身工程师们     

卡洛特水电站埋藏式压力钢管联合受力研究

考虑钢管与围岩联合承载,采用有限元对钢管、回填混凝土与围岩组成的联合承载体进行了非线性的计算分析,将有限元计算结果与规范计算结果进行了对比,比较了内水压力、围岩与钢管缝隙等因素对钢管受力特性及围岩分担率的影响。研究表明:不同的内水压力下,围岩分担率不同,一般随内水压力的增加而减小。缝隙影响围岩的分担率,缝隙越小,围岩分担的内水压力就越大;当缝隙超过一定值时,钢管接近明管的受力状态。回填混凝土采用弹塑性断裂本构模型的实体单元模拟能较好地反映材料的力学性能,宜采用该方法对埋藏式压力钢管进行受力分析与工程设计。     

基于CATIA的月牙肋钢岔管三维设计

针对月牙肋岔管设计过程中存在着工作量大、精度和效率低等缺点,提出了基于CATIA软件的月牙肋钢岔管三维设计。依托工程常用软件CATIA的自身功能,结合月牙肋岔管设计过程——体型设计、结构计算及施工蓝图,形成一套较为完善的月牙肋岔管设计方法。同时根据实际工程,明确了CATIA软件在月牙肋岔管设计中的具体应用过程,并总结了基本的设计要点和应用技巧。结果表明:基于CATIA软件的月牙肋岔管三维设计是可行的,能显著提高工作效率和设计精度,应用效果良好,可以为更多的工程实践提供借鉴。