基于ANSYS的平面闸门自振特性研究

以某水利工程平面闸门的动力学问题为背景,考虑流-固耦合对闸门结构自振特性的影响,应用大型有限元分析软件ANSYS对平面闸门的自振特性进行分析研究.建立了该平面闸门的实体模型和有限元模型,分析了平面闸门在无水和有水状态下不同闸门开度的振动特性,并计算出了闸门的自振频率和振型.结果表明,水体高度对平面闸门自振频率和振型有着显著影响,尤其是对低阶的振动频率影响更为显著.     

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。     

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。     

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。     

弧形闸门自振特性研究

以密云水库第二溢洪道弧门动力问题为背景，考虑禀不对闸门自振特性的影响，采用MSC公司开发的结构计算软件NASTRAN的流固耦合的附加质量数值模型，对该弧门的自振特性进行了分析。通过将该弧门自振频率的有限元计算结果与原型实测值进行对比，验证了有限元计算模型的正确性。同时，还探讨了流固耦合对换闸门自振特性的影响。结果表明，库水对弧形闸门自振频率和振型有显的影响，在弧形闸门设计中，支臂截面特性的选取对弧门的动力特性影响较大。     

大化水电站溢流坝平面闸门振动模态实验分析

本文应用有限元模态分析技术和振动模态试验技术,研究广西大化水电站溢流坝平面工作闸门的结构自振特性,研究表明并非纯风浪压力引起闸门“共振”造成面板局部变形故障。     

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。     

汗华电站弧形闸门自振特性的研究

通过物理模型试验和有限元数值模拟方法，研究了汗华水电站表孔弧形闸门的自振特性，分析了闸门自振特性的影响因素，着重分析在动水作用下，考虑附加水质量时，闸门止水以及开度对其自振特性的影响。     

平面钢闸门自振特性有限元分析

为了使平面钢闸门的自振频率远离水流的高能脉动主频率段,保证闸门的安全,在重点考虑流固耦合对闸门自振特性影响的基础上,采用大型有限元分析软件ANSYS分析平面钢闸门的自振频率,并结合工程实例,分析了平面钢闸门在无水和有水状态下的振动特性,结果表明,流场对闸门自振特性影响较大,对低阶振动频率的影响尤其显著.     

考虑水流耦合效应的弧形闸门结构自振特性

为进一步揭示大型弧形闸门自振特性受水流影响的变化特征,以引汉济渭工程黄金峡水利枢纽大型弧形闸门为工程背景,采用有限元通用程序ＡＮＳＹＳ建立了该水闸不考虑水流、附加质量法考虑水流、流固耦合效应考虑水流的3种空间有限元计算模型,分别按照闸门不同开度进行了21种工况的自振特性仿真模拟计算,并结合前20阶固有频率和典型振型图分析了该水闸的动力特征。结果表明:相同条件下,采用附加质量法和考虑流固耦合效应的计算方法,水闸结构的各阶固有频率最大相差可达8．2％,大型弧形水闸结构的自振特性复杂且受水流影响较大,利用流固耦合效应有限元模型考虑水流对闸门结构自振特性影响的分析方法能更精确地描述水闸结构的动力特征。     

张峰水库导流泄洪洞弧形闸门制作安装过程中的质量控制

张峰水库导流泄洪洞弧形闸门是一扇大型潜孔式闸门，文中针对此闸门的制作工艺以及安装过程的质量控制方法等进行了详细地阐述。由于对其质量进行了严格控制，该闸门被评为优质产品。     

闭门速度对事故闸门门体水力荷载影响研究

抽水蓄能电站引水洞水流边界条件复杂,研究在事故工况下事故闸门动水闭门可靠性以及闭门速度对事故闸门闭门持住力的影响十分必要。以响水涧抽水蓄能电站下库进水口事故闸门为研究对象,按重力相似准则建立比尺为1∶22的水力相似模型,通过模型试验,对响水涧抽水蓄能电站下库进水口事故闸门在不同闭门速度工况动水闭门过程中门体水力荷载及通气孔风速进行了研究。测量分析结果表明:闭门速度在1.126~2.835 m/min范围内时,事故闸门均能依靠门顶形成的水柱动水关闭,闭门速度对事故闸门动水闭门过程中的门体水力荷载及通气孔的风速影响较小。研究成果对抽水蓄能电站进水口事故闸门的设计和运行具有重要参考价值。     

拱梁组合式渡槽设计与施工

拱梁组合式渡是９０年代发展起来的一种新型渡槽结构型式，它具有构年轻巧，受力状态良好、外型美观，便于施工、安全可靠、经济适用等特点，是一种较好的渡槽结构型式。目前已在国内一些地区开始推广使用。本文介绍了拱梁组合式渡槽的特点，适用范围及若干设计与施工的要点。     

黄沙港闸反拱底板水下修补加固技术

通过对土围堰施工、钢围堰施工和水下施工 3种方案的对比分析 ,确定黄沙港闸反拱底板修补加固采用水下施工技术 .介绍底板裂缝的修补材料、水下施工工艺和在多泥沙环境下采用异型薄层钢筋混凝土加固反拱底板的水下施工技术     

普通城门洞断面正常水深的近似计算式

 普通城门洞形过水断面是泄洪隧洞较常采用的断面形式之一,其几何图形由槽形与圆弧曲线构成,过水断面水力要素为分段函数,正常水深的计算无论是查图表法还是迭代试算法都比较繁琐,计算误差较大,且依赖图表, 不便于应用。为此,通过城门洞形断面均匀流方程的数学变换,并对引入的无量纲参数与相对临界水深的关系进行分析及计算,应用逐步优化拟合原理进行分段拟和,得到了城门洞形断面均匀流水深的直接计算式。实例计算及误差分析表明：在工程实用范围内（正常水深与拱顶半径之比在1.00到1.80之间）,该公式最大相对误差仅为0.40％,且该式物理概念清晰明确、公式形式简捷,能为工程设计及水工设计手册的编制提供有益的参考。     

南水北调中线输水渠道中节制闸影响研究

选取南水北调中线干渠中西黑山节制闸为研究对象,应用一维非恒定圣维南模型,模拟计算了11种不同闸门开度变化时的干渠全线中非恒定过渡过程.结果显示,初始一段时间内的闸前后水位变化幅度取决于闸门运动速度和闸门开度变化幅度,得到了不同闸门开度变化幅度下的闸门限制运动速度.闸门停止运动后,闸前后的水位和闸下出流量主要取决于闸门开度变化幅度,与闸门变化速度无关.相同开度变化幅度下,闸门开度减小对上游的影响距离大于闸门开度增大的工况.     

液压翻板门启门力的实验与计算

液压控制翻板门是采用油压系统控制翻板门的启闭过程，减小水流对翻板门的拍击作用，增加门体稳定性，是自控翻板门迈向可控翻板门的一条重要途径，其中翻板门启门力的大小及在启闭过程中力的变化是实施有效控制的前提。本文采用模型实验和流场计算相结合的方法，对这一新型液压控制翻板门的门板压强分布，启门力大小及变化规律，降低启门力的措施进行了较为深入的研究，取得了一定研究成果。     

基于有限元法的露顶式弧形闸门动力特性研究

利用已有载荷和材料参数在ANSYS中建立了露顶式弧形闸门有限元模型,利用有限元法的模态分析对闸门无水工况下全闭和有水工况下不同开度的动力特性进行了计算和分析。结果表明:角木塘弧形闸门出现共振的可能较小,高变形区和高应力区集中于支臂及斜支杆;角木塘弧形闸门的自振频率范围为4～19 Hz;有水工况下弧形闸门的自振频率相对于无水工况有一定的下降;随着闸门开度的增加,相应的自振频率随开度的增加而有所提高;闸门易振部位为支臂及门叶上下部悬臂端。该结果对露顶式弧形闸门的设计和动力特性的研究具有指导意义。     

翻板闸门在马銮湾开口改造工程中的应用研究

马銮湾开口改造工程是马銮湾综合整治开发项目的基础先导工程,其挡潮闸闸门门型比选是该工程可行性研究的关键技术问题之一.在门型比选过程中,对双扉门和底轴驱动的翻板闸门进行了重点比选,并对底轴驱动的翻板闸门是否适用于马銮湾开口改造工程进行了深入全面的研究,尽管最终结论采用了常规双扉门方案,但底轴驱动的翻板闸门的适用性研究成果对日后其他工程的选用具有一定的参考价值.     

西津水电站溢流坝工作闸门铰式台车轮的改进

西津水电站运行40多年,溢流坝工作闸门在局部开启工况运行,门槽轨道出现严重锈蚀磨损,闸门台车轮在启闭过程或挡水工况存在偏轨现象。文章总结溢流坝工作闸门十字柱铰式台车轮,在旧门槽条件下运行出现适应性问题后进行改造的过程。在不更换门槽埋件、不影响闸门运行前提下,通过改进台车轮使闸门适应原旧门槽运行。资金投入少及工作量少。