马甸桁架弧形闸门有限元分析

研究和建立了能真实反映闸门应力和变形的有限元模型，根据马甸弧形桁架闸门锈蚀后的实测尺寸，进行了三维有限元计算；以《水利水电工程钢闸门设计规范》和《水利水电金属闸门结构报废标准》为标准．对该闸门的应力强度、刚度、稳定进行校核。     

主纵梁弧形闸门锈蚀后工作性态研究

某水电站放空洞工作闸门运行20多年来,一直处于挡水状态,未进行过工作闸门的启闭操作。为确保该在役闸门的安全运行,掌握其运行性态,及时发现安全隐患,需要对锈蚀后闸门进行安全评价。针对该主纵梁弧形闸门建立了三维有限元模型并根据检测结果模拟其锈蚀,提出在圆柱坐标系下对其进行有限元后处理分析,以便准确和合理地反映弧形薄壁空间结构的变形特点和应力分布,进而对不同工况下闸门的强度和刚度进行校核。结果表明,运用有限元模拟方法,可以准确和合理地反映弧形薄壁空间结构的变形特点和应力分布。     

锈蚀后深孔弧形钢闸门安全评估及寿命预测

深孔弧形钢闸门长期运行后面板将会发生严重的锈蚀现象,对其安全运行造成了重大隐患。以运行20年的三峡大坝某深孔弧形钢闸门为例,对其面板锈蚀区域及厚度进行了现场检测,根据检测数据建立了锈蚀后深孔弧形钢闸门数值模型,对锈蚀前后深孔弧形钢闸门安全性能进行了对比分析,基于现场检测数据预测了深孔弧形钢闸门不同运行年限时的面板锈蚀区域及厚度,通过数值仿真预测了深孔弧形钢闸门安全使用寿命。研究结果表明,运行20年后的弧形钢闸门强度及刚度均满足设计规范要求,整体应力和变形幅值基本保持不变,但面板处应力幅值增加了13.77%;该深孔弧形钢闸门预测安全使用寿命为56年,超过预测寿命后,面板锈蚀最严重处应力幅值达到了374.59MPa,超过了深孔弧形钢闸门材料容许局部承压应力值。     

沙阎路闸桥弧形闸门结构有限元分析

以九江市沙阎路闸桥工程上翻式弧形闸门为例,根据工程经验选定闸门结构形式,并通过ANSYS软件建立整体有限元模型,分别提出闸门面板、主梁、纵梁、支臂以及支铰等主要部件的应力值和位移量,从而分析计算闸门的结构的强度与刚度,判断结构的安全以及富裕量,以此来完成上翻式弧形闸门的设计。     

乐昌峡溢洪道弧形闸门有限元静动力分析

针对乐昌峡溢洪道弧形闸门,建立了以板壳单元为主的空间三维有限元模型,采用NASTRAN软件计算了最不利工况下闸门的应力、变形和屈曲特性,以及闸门开启状态下的自振特性,并介绍了相应的水力学模型试验成果。计算结果表明:闸门的强度、刚度和稳定性均满足规范要求,同时闸门基频和过闸水流主频差距较大,闸门发生共振的概率很小。     

弧形钢闸门排水孔位置优化

结合某工程三支臂弧形钢闸门,利用ANSYS有限元软件建立了相同孔径不同位置排水孔的闸门有限元模型,计算分析了排水孔位置对弧形钢闸门主梁强度及局部应力的影响,以找到兼顾强度及排水要求的水工弧形钢闸门排水孔最佳位置。结果表明:对于三支臂弧形钢闸门,相同孔径不同位置排水孔不同程度地影响了闸门主横梁的应力分布;考虑到强度及排水要求,对于中、下主横梁,将排水孔设置在主横梁中和轴上;对于上主横梁,将排水孔设置在靠近后翼缘约2倍孔径的位置处为宜。     

基于检测数据的弧形钢闸门支臂可靠度分析

锈蚀导致钢闸门的静力和动力特性发生变化的同时,改变了闸门体系的可靠度.为研究锈蚀对钢闸门可靠度的影响,本文基于现场检测数据分析了闸门锈蚀特性,采用三维有限元方法分析弧形钢闸门支臂应力,并计算了支臂的可靠度.结果表明,本文提出的方法可准确地计算钢闸门支臂的可靠度,以判定闸门的安全性.     

基于有限元法的泄水闸弧形工作闸门应力检测分析

为保证兴隆水利枢纽的安全运行,通过有限元计算方法,利用ABAQUS软件根据泄水闸弧形工作闸门的钢材特性、受力特点、结构特征等建立三维模型进行应力计算,并结合现场条件,随机选取泄水闸2孔弧形工作闸门,在闸门主要受力构件高应力区域布设电阻应变传感器开展现场检测。有限元计算与现场检测的对比分析结果表明：设计水头下,闸门应力符合相关要求。基于有限元法的弧形工作闸门应力检测方法可为类似结构应力检测提供有益的借鉴。     

弧形钢闸门三维有限元静力安全评价

针对长期服役且不具备原型检测条件的水工钢闸门的安全评价问题。采用三维有限元法直接 建立钢闸门的真实几何模型和有限元模型,对闸门结构进行常用运行工况和瞬间开启工况下的强度和 刚度分析,并依据钢闸门设计规范对其安全性进行评价。以新疆乌鲁瓦提水利枢纽冲沙洞弧形钢闸门 为例,通过分析得出,两种分析工况下弧形闸门结构的强度和刚度均满足当时和现行钢闸门设计规范的 要求;闸门启门力对闸门整体结构的强度和刚度有很大的影响,尤其对闸门顶梁结构和上主横梁结构的 强度影响极大,顶梁板结构的强度降低 2．61倍,刚度降低 18．24％。为钢闸门安全评价提供了切实可行 的分析方法,为钢闸门的安全评价提供了借鉴,同时也为完善钢闸门产品设计提供了理论基础。     

潜孔弧形闸门静力有限元分析结果对平面体系计算结果的验证

目前,对于弧形钢闸门刚度、强度校核基本上是按照常规的平面体系进行结构计算,其计算结果不能有效反映闸门的空间效应。对于空间效应较强、结构较为复杂的大型水工钢闸门,宜用空间有限元复核计算结构。介绍了利用ANSYSY软件对某电站泄洪闸弧形闸门进行的三维有限元分析。从结构刚度和强度两个方面,对在最大水压力作用下闸门的安全性进行了分析,得出了一些有益结论并用于指导某电站的闸门设计。对初学三维设计者具有一定的参考意义。     

白山深孔弧形钢闸门安全性检测与分析

文中主要介绍了白山深孔弧形钢闸门的检测内容和方法,着重阐述了三维有限元方法在钢闸门检测中强度、刚度的分析应用。根据检测结果和复核计算结果得出:该闸门运行正常,能够满足强度、刚度要求。     

基于BIM+数值模拟的弧形闸门结构性能分析研究

【目的】溢洪道泄洪是一个复杂的水气交换物理过程,在溢洪道泄洪中弧形闸门发挥着十分重要的作用,泄洪过程中弧形闸门受到水体流激振动导致受力不均匀,造成弧形闸门应力应变计算困难。针对不同开度下水流对表孔弧形闸门结构受力情况,【方法】以某水电站溢洪道弧形闸门为例,采用BIM技术建立弧形闸门和流场计算域模型,通过BIM技术与有限元数值模拟间数据交互建立三维有限元模型,采用Fluent、Static Structural进行网格划分并对不同开度下溢洪道过闸流量和弧形闸门受力情况进行数值模拟,分析溢洪道过闸流量和弧形闸门应力、应变变化规律。【结果】结果显示：过闸流量在误差允许范围之内,闸门应力、应变随开度的不断增加逐渐减小,在闸门开启瞬间产生最大等效应力值为142.2 MPa,最大变形值为3.45 mm;采用BIM技术对弧形闸门进行性能分析,提高数值分析效率,并将数值分析得到的水力信息进行处理赋予BIM结构模型中。【结论】研究表明：BIM技术结合数值模拟技术可以进行水工钢结构性能分析,实现BIM平台与CAE有限元平台数据双向交互,拓宽了BIM技术在水工钢结构性能分析中应用研究。     

斐济南德瑞瓦图水电站表孔工作弧门结构应力有限元计算与分析

结合斐济南德瑞瓦图水电站表孔弧形闸门的设计,基于有限元通用商业软件ANSYS为平台建立模型,施加荷载和约束,计算闸门应力位移分布情况,并对计算结果进行分析。     

梁系建模方式对弧形钢闸门运行特性的影响

以某水电站溢洪道弧形钢闸门为例,利用ANSYS软件建立弧形钢闸门的两种不同的有限元模型。以闸门开启瞬间为运行工况进行静力学分析和自振分析,比较两种有限元模型主要构件的最大折算应力值及其分布,以及闸门的自振频率和各阶振型图。结果表明:模型2的复核计算较模型1更为安全,两种方式的自振频率差异很小。因此,在闸门分析中应尽可能采用第二种建模方式。     

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。     

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。     

不同吊点位置的弧形闸门应力有限元分析

为满足弧形闸门正常运行和检修的要求,在闸门活动部分和启闭机之间设置吊耳,以完成闸门的启闭。吊点位置与门型有关,常设置在闸门顶端及上、下游侧。建立三种吊点位置的弧形闸门有限元模型,通过静力分析,探讨不同吊点位置对闸门结构应力的影响。某水电站弧形闸门实例分析结果表明:其应力分布规律均符合实际情况,闸门整体强度满足要求,但在不同构件相交区域局部有应力集中现象,应予以优化设计或加固处理。     

闸门面板与主梁上翼缘的连接方式对面板应力的影响

探讨了三维有限元板单元法用于计算弧形闸门应力时，闸门面板与主梁上翼缘的连接方式对面板应力的影响，进而提出了两种不同的有限元计算简化模型，论述了两种简化模型的原理以及得出差异较大的应力结果的原因，得出了一些有用的结论，并采用小湾水电站中孔弧形闸门作为算例，验证了本文的结论。     

某现役水工钢闸门安全运行评估分析

文章介绍了某电站溢洪道弧形工作闸门的锈蚀检测及设计复核计算情况,内容包括闸门的外观检查、锈蚀量检测、应力计算及变形计算分析等。通过对溢洪道闸门的检测及复核计算,发现了闸门系统存在的安全隐患,并提出消除隐患的措施和建议。     

基于ANSYS的表孔弧形闸门数值分析

以某项目表孔弧形工作闸门为研究对象,考虑到该项目中弧形闸门工况复杂,工作条件恶劣,启闭频繁,对传统平面体系算法要求较高,为进一步确保平面体系算法的准确性及提高闸门设计的可靠性,现利用有限元分析软件ANSYS对其进行数值分析,提取分析其整体结构和主要零部件的应力、变形云图,得出表孔弧形闸门的结构设计满足强度和刚度要求的结...