水力自控翻板闸门设计参数分析

利用水力学水静力学基本原理建立了水力自控翻板闸门的受力平衡方程,对闸门转轴高度、闸门倾斜角和闸门底部配件重力等设计参数进行了分析。结果表明:闸门转轴距闸门底的高度应为闸前水深的1/3;在闸门为均质材料情况下,维持闸门平衡的条件是闸门配件重力应为闸门重力的1/2;闸门倾斜角对闸门自动翻倒无影响,但在闸门挡水情况下对闸门受力有较大影响。     

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。     

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.     

基于VMD-SSA-LSTM的闸门振动信号趋势预测

闸门振动信号分析和预测是检测闸门运行状态的重要方式,由于闸门信号的复杂性和非平稳性,准确判断闸门状态成为难题。本文提出一种基于VMD多模态分解和SSA-LSTM网络结构,对输入的闸门信号进行分解和预测。首先采用VMD分解了闸门信号并取得信号特征,通过SSA优化LSTM网络超参数,提高对闸门信号预测的准确性和效率。实验结果表明:相比LSTM和VMD-LSTM,本文的算法效果最佳,采用SSA算法后,RMSE下降68.1%,为闸门振动信号检测和预测提供基础。     

天津市蓟运河闸除险加固工程金属结构设计

对天津市蓟运河闸原闸做了简要介绍,并结合除险加固的设计实践对双扉闸门的设计方案做了详细论述。双扉闸门分为上闸门和下闸门,设计时需着重考虑上下闸门之间的止水问题。     

水工平面闸门和弧形闸门的制作、安装与调试方法对比分析

平面闸门和弧形闸门是水工建筑物上常用的两种闸门形式,因其物理构造和使用功能不同,其制作流程中零部件、闸门拼装、焊接、焊后处理等制作内容和方法均不同,本文通过对比的方式,对两种闸门的基本概念、水力传递方式、闸门制作方法、安装方法及调试方法进行详细的对比分析,其中,平面闸门制作安装重点在主梁、次梁、边梁、主轮和轨道上,弧形闸门重点在主梁、次梁、支臂、支铰、侧轮、侧轮轴套等方面。对两种闸门的对比分析可以为同类型闸门制作安装提供参考和借鉴。     

冲沙洞工作闸门静力及地震时程分析

巴基斯坦Dasu水电站将1条导流洞改造成2条冲砂洞,为了验证冲砂洞工作闸门的安全性,基于有限元软件ANSYS,建立工作闸门的有限元模型,综合考虑静水压力、波浪压力、淤沙压力、重力等主要荷载,对闸门在最大设计水头进行闭门工况下的静力分析和地震时程分析,得出闸门的应力和变形情况,对闸门的强度和刚度进行校核,评估闸门的安全性。结果表明:冲砂洞工作闸门满足强度和刚度要求,该研究为同类闸门安全性的评估提供参考。     

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。     

红山水库平面钢闸门安全评估分析

按构件锈蚀后实测尺寸并结合闸门设计图纸,在Solidworks环境下建立了平面闸门三维实体模型。应用ANSYS软件,对红山水库闸门在水压力作用下的应力和变形进行了分析研究,并与传统方法计算结果进行对比,据此对闸门的安全性进行了评估,根据闸门的有限元方法计算结果,确定了平面闸门的危险部位,从而为该闸门的设计和加固提供了依据。     

天桥水电站泄洪洞工作闸门启闭力原型观测成果分析

通过对天桥水电站泄洪洞工作闸门启闭力和门后压力随闸门启闭过程变化的原型观测,分析了该闸门曾多次出现的启门力严重超载、拉杆和钢丝绳断裂、闸门落不到位等问题,发现影响闸门启闭的主要原因为：泥沙淤积、闸门定轮摩擦阻力增大,以及闸门上止水与门楣结构不合理导致通气量不足等,为改善多沙河流上泄洪建筑物工作闸门的启闭提供了理论依据。而后,提出了可以作为天桥水电站和相关工程设计改造参考的工作闸门启闭设计和运行管理的改进措施和建议。     

旁多水利枢纽泄洪兼导流洞深孔闸门安装

旁多水利枢纽导流兼泄洪洞检修闸门采用平面滑动闸门,事故闸门采用平面定轮闸门,因截流节点工期的限制,增加了现场闸门安装的难度,通过对竖井筒预留孔洞的方式,解决了与土建交叉作业的影响,如期完成检修闸门和事故闸门的安装。本文详细论述了埋件安装、门叶安装,及闸门试验的过程。     

淮阴闸加固工程新闸门振动分析与处理

淮阴闸新安装的弧形钢闸门在工程完工后发现在一定开高时有振动现象,通过对项目的设计、施工过程和闸门振动发生发展情况的研究,对振动原因进行了初步分析,并采取试验的方式逐步排除,最终得出引起闸门振动的原因和解决闸门振动问题的措施.闸门振动原因是闸门开到一定开高时,底缘形式引起的切向水流冲击底板,出现门后水流的强烈不稳定流态,加上由此而引起的气泡并破裂产生强大负压,引起闸门振动.对闸门底支承板进行割除处理能够有效解决新闸门的振动问题,同意对淮阴闸新闸门全部进行底支承板割除处理.     

桥巩水电站泄水闸大型平面闸门流激振动模型试验研究

桥巩水电站泄水闸工作闸门为超大型露顶式平面滚轮钢闸门,闸门尺寸15 m×24.9 m,由固定卷扬式启闭机启闭,闸门常在局部开启条件下运行,闸门下游强紊动水流与闸门之间复杂的耦合作用可能引起闸门较大振动,甚至影响其安全运行,为保证闸门安全运行,采用1/25全水弹性相似模型对闸门进行了流激振动试验研究和三维有限元计算,揭示了闸门的流激振动特性,论证了闸门振动的安全性,建议避免闸门长期在0.1以下开度运行.     

基于锈蚀模型的钢闸门动力性能研究

水工钢闸门是开启和关闭泄水通道的重要部位,钢闸门锈蚀后,力学性能减退,威胁运行安全。通过建立钢材的锈蚀模型,将锈蚀对闸门的影响转化为弹性模量的改变来计算锈蚀对闸门的作用效果。选取不同的水位,进行流固耦合计算,提取闸门自振频率,分析和对比锈蚀闸门和未锈蚀闸门的振动规律。结果表明水工钢闸门出现锈蚀之后,材料性能减弱,截面尺寸削弱,刚度变小,自振频率降低。随着水位的逐渐升高,闸门的自振频率在逐渐减小,若闸门锈蚀后,则自振频率将会降低更快,但边梁的振动受水位的影响不大。     

流激振动对弧形闸门启闭力的影响

为探究流激振动对弧形闸门启闭力的影响,基于玛尔挡泄洪放空洞数值模型,对弧形工作闸门进行流固耦合分析,结果表明引起闸门振动的激振力和由闸门振动位移造成的摩擦系数和摩擦力臂的变化是影响启闭力的主要因素.在此基础上对闸门振动体系进行简化,以振动理论为基础,推导出振动过程中的闸门面板压力以及振动位移变化关系式,在考虑对摩擦系数...     

平面钢闸门流激振动数值模拟与优化设计

水平钢闸门是水工建筑物中的重要结构,水流脉动主频与闸门结构自振频率接近引起的共振效应,是闸门结构疲劳损伤和闸门失稳的重要原因。文章以大伙房输水工程取水口闸门流激振动问题为背景,对该工程中的闸门进行了数值模拟计算,并根据计算结果对闸门结构进行了优化设计。     

怀洪新河西坝口节制闸工作闸门振动原因分析

针对西坝口节制闸工作闸门在启闭和持住状态中出现的振动现象,通过对工作闸门进行闸门动力特性测试、闸门振动响应测试、水流脉动频率测试及闸门流固耦合分析,得出闸门在运行过程中各项参数的特征值和变化情况,找到了振动产生的原因。     

滚动型平面钢闸门三维有限元分析

滚动型钢闸门是一种常见的钢闸门形式,其结构安全性直接关系到水工建筑物能否正常发挥功能。本文基于ANSYS对滚动型平面钢闸门进行三维有限元分析,对钢闸门主要构件进行强度和刚度校核,并对钢闸门滚轮结构进行精细模拟。结果表明,钢闸门主要构件满足材料强度、刚度要求,但在滚轮轴与门叶连接部位存在应力集中现象,在设计和制造过程中应予以重视。     

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.     

大跨度闸门建设实例及思考

对国内外已建成的下翻转式、上翻转式和平转式大跨度闸门实例及其设计原理、布置、型式、关键技术和主要参数等进行了介绍。下翻转式大跨度闸门包括液压下翻转式闸门、底轴驱动翻板闸门、气动盾形闸门等;上翻转式大跨度闸门包括液压互为止水式闸门、上翻式造型闸门、升卧式闸门、弧形闸门等。结构、景观、造价和维护是大跨度闸门设计时必须考虑的重要内容。