平面钢闸门主梁的可靠度分析及概率设计 被引量：16

1

作者 朱大林 游敏 杜汉斌 《水力发电》 北大核心 1997年第3期33-35,46,共4页

概率设计法在工程设计各领域中已逐步得到应用，而作为水工建筑物重要组成部分的水工金属结构，目前的设计方法是按现行的设计规范——《水利水电工程钢闸门设计规范》的许用应力法进行设计的。因此，水工金属结构的设计准则向概率设计... 概率设计法在工程设计各领域中已逐步得到应用，而作为水工建筑物重要组成部分的水工金属结构，目前的设计方法是按现行的设计规范——《水利水电工程钢闸门设计规范》的许用应力法进行设计的。因此，水工金属结构的设计准则向概率设计法过渡已是大势所趋。现以平面闸门主梁为研究对象，对水工金属结构的概率设计问题进行了研究，建立了主梁的设计表达式并确定了各分项系数值；探讨了水工金属结构概率设计的一般方法。 展开更多

关键词 钢闸门 主梁 可靠度 概率设计

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基于SolidWorks和ANSYS Workbench的平面钢闸门三维有限元分析 被引量：11

2

作者 马洪山 徐志林 艾存峰 《水利建设与管理》 2017年第7期18-22,共5页

大型水工平面钢闸门结构复杂,在以往刚度、强度校核时,按照常规平面体系得到的计算结果不能有效反映闸门的空间效应。本文基于SolidWorks和ANSYS Workbench软件对浑河闸水利工程的平面钢闸门进行三维有限元分析,对面板、主横梁等主要构... 大型水工平面钢闸门结构复杂,在以往刚度、强度校核时,按照常规平面体系得到的计算结果不能有效反映闸门的空间效应。本文基于SolidWorks和ANSYS Workbench软件对浑河闸水利工程的平面钢闸门进行三维有限元分析,对面板、主横梁等主要构件进行强度和刚度校核。从分析结果可以看出,面板和主梁的强度、主要受弯构件的刚度计算结果均小于材料容许值,证明该方法切实可行,可为平面钢闸门的设计、安全检测和评价提供参考依据。 展开更多

关键词 三维有限元 平面钢闸门 SOLIDWORKS ANSYS WORKBENCH

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水工平面钢闸门主梁的可靠度校准分析 被引量：8

3

作者 安旭文 侯建国 李大庆 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2003年第1期13-16,共4页

采用GB50199—94《水利电力工程结构可靠度设计统一标准》推荐的一次二阶矩法(亦称JC法)对DL/T5039—95《水利水电工程钢闸门设计规范》中的平面钢闸门主梁分别按弯曲、剪切及弯剪复合3种破坏形态进行了可靠度校准分析,初步了解了现行... 采用GB50199—94《水利电力工程结构可靠度设计统一标准》推荐的一次二阶矩法(亦称JC法)对DL/T5039—95《水利水电工程钢闸门设计规范》中的平面钢闸门主梁分别按弯曲、剪切及弯剪复合3种破坏形态进行了可靠度校准分析,初步了解了现行规范中组合主梁的总体可靠度水平,其中在对弯剪复合应力状态下的可靠度进行校准分析时,考虑了不同荷载效应比值ρ_τ的影响,并采用非线性的极限状态方程按双重迭代的方法求得相应的可靠指标。 展开更多

关键词 平面钢闸门 主梁 可靠度 校准 统计分析

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水利水电工程中平面钢闸门三维参数化设计与研究 被引量：8

4

作者 任博 邓达人 +2 位作者 谭守林 徐祎 劳海军 《水电能源科学》 北大核心 2022年第7期210-212,共3页

闸门作为水力发电中的一项重要组成部分,长期以来仍以传统二维设计方式为主,其设计计算费时费力。对此,在建立一种平面钢闸门三维参数化设计架构的基础上,将闸门设计中各参数间的逻辑关系总结为参数逻辑矩阵,以降低参数化系统的复杂程... 闸门作为水力发电中的一项重要组成部分,长期以来仍以传统二维设计方式为主,其设计计算费时费力。对此,在建立一种平面钢闸门三维参数化设计架构的基础上,将闸门设计中各参数间的逻辑关系总结为参数逻辑矩阵,以降低参数化系统的复杂程度为目标优化驱动参数数量,提出了一种闸门三维参数化设计方法,大幅减少了平门闸门三维设计所需时间。以CATIA作为建模平台,验证了该方法的有效性与实用性。 展开更多

关键词 平面钢闸门 参数化 三维模块 水利水电

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平面钢闸门自振特性研究 被引量：7

5

作者 单传华 杨海霞 《水利科技与经济》 2007年第3期159-160,164,共3页

主要用有限元分析软件ANSYS分析的方法,以获取闸门的自振频率和振型模态特性,通过对平面钢闸门采用规范中的附加质量法(单纯的附加质量法),及考虑流固耦合效应下来进行对闸门自振特性的计算,结果表明:附加质量法只对初始频率和初始振型... 主要用有限元分析软件ANSYS分析的方法,以获取闸门的自振频率和振型模态特性,通过对平面钢闸门采用规范中的附加质量法(单纯的附加质量法),及考虑流固耦合效应下来进行对闸门自振特性的计算,结果表明:附加质量法只对初始频率和初始振型有效,水体高度对结构自振频率的影响呈非线性变化,随着高度的增加附加质量法和考虑流固耦合计算得到的频率相差加大,水体高度的变化对结构的高阶频率影响较低阶频率要显著。虽附加质量法不如考虑流固耦合的计算精确,水位在闸门高度1/2以下时,附加质量法也可以用来计算闸门的自振特性。 展开更多

关键词 平面钢闸门 附加质量 流固耦合 自振特性

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平面钢闸门运行期主要问题及处理措施 被引量：7

6

作者 鲁宗平 《水利建设与管理》 2018年第12期53-57,共5页

闸门运行期产生的缺陷或故障若不能及时有效地处理,其破坏程度会不断加剧、扩大,影响闸门运行功效。本文对水工平面钢闸门安全检测成果进行分析研究,总结出平面钢闸门在启闭状态、防腐蚀、止水等方面存在的常见问题及破坏型式,分析其产... 闸门运行期产生的缺陷或故障若不能及时有效地处理,其破坏程度会不断加剧、扩大,影响闸门运行功效。本文对水工平面钢闸门安全检测成果进行分析研究,总结出平面钢闸门在启闭状态、防腐蚀、止水等方面存在的常见问题及破坏型式,分析其产生的主要原因和影响条件,并提出相应的处理措施,可为平面钢闸门维护和保养提供参考。 展开更多

关键词 平面钢闸门 启闭卡阻 构件腐蚀 闸门渗漏 构件焊缝

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高水头平面钢闸门启闭力数值模拟研究 被引量：7

7

作者 张冬 张燎军 +2 位作者 陈超 郑宏伟 关超年 《水电能源科学》 北大核心 2014年第1期168-171,共4页

针对平面闸门在正常启闭过程中启门力和闭门力计算的复杂性和不确定性,以某水电站主底孔高水头平面钢闸门为例,综合考虑了摩擦力、门顶水压力、底缘顶托力、下吸力对启闭力的影响,闸门与闸墙间的水封接触采用constraint-function算法,... 针对平面闸门在正常启闭过程中启门力和闭门力计算的复杂性和不确定性,以某水电站主底孔高水头平面钢闸门为例,综合考虑了摩擦力、门顶水压力、底缘顶托力、下吸力对启闭力的影响,闸门与闸墙间的水封接触采用constraint-function算法,利用有限元软件ADINA对不同闸门开度下的启闭门进行数值模拟,并与物理模型试验结果进行比较。结果表明,数值计算结果与物理模型试验结果虽存在一定的误差,但最大启闭力结果相近,可为闸门启闭机的选型设计提供参考。 展开更多

关键词 高水头 平面钢闸门 启闭力 ADINA

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高水头平面钢闸门水封接触性态研究 被引量：7

8

作者 郑宏伟 张燎军 +1 位作者 关超年 陈超 《水电能源科学》 北大核心 2014年第1期172-175,共4页

鉴于高水头闸门水封的接触状态直接影响闸门的正常运行,根据钢闸门水封接触分析理论,建立了某水电站主底孔高水头平面钢闸门、水封和闸墙支承整体三维有限元模型,基于constraint-function接触算法,采用有限元软件ADINA对该闸门关门挡水... 鉴于高水头闸门水封的接触状态直接影响闸门的正常运行,根据钢闸门水封接触分析理论,建立了某水电站主底孔高水头平面钢闸门、水封和闸墙支承整体三维有限元模型,基于constraint-function接触算法,采用有限元软件ADINA对该闸门关门挡水和启闭过程中水封接触问题进行了有限元计算分析,获得了不同闸门开度下水封的接触应力、接触状态等变化规律及高水头平面钢闸门水封封水性能,为实际工程设计提供了参考依据。 展开更多

关键词 高水头 平面钢闸门 水封 闸墙 接触 ADINA

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考虑止水位置的平面钢闸门应力有限元分析 被引量：7

9

作者 杨光明 万宇飞 +1 位作者 俞人杰 蔡俊鹏 《人民长江》 北大核心 2019年第1期153-157,共5页

目前关于闸门止水系统布置在上游面还是下游面,一般全凭经验决定,缺少数据支撑。以某水利工程平面钢闸门为实例建立有限元模型,应用ANSYS软件对比前、后两种止水方式下平面闸门各构件的应力分布及主横梁的挠度变形。结果表明:闸门构件... 目前关于闸门止水系统布置在上游面还是下游面,一般全凭经验决定,缺少数据支撑。以某水利工程平面钢闸门为实例建立有限元模型,应用ANSYS软件对比前、后两种止水方式下平面闸门各构件的应力分布及主横梁的挠度变形。结果表明:闸门构件应力满足强度要求,部分小范围内存在应力集中现象;采用后止水时闸门面板应力分布均匀,主横梁抗变形能力强,且边梁的最大折算应力值较小,其它构件在两种止水方式下的静力特性无显著差异。分析成果可为类似工程止水布置以及闸门设计提供参考。 展开更多

关键词 止水方式 应力分布 变形量 有限元 平面钢闸门

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基于BIM技术的平面钢闸门三维设计计算和出图一体化软件的研发 被引量：6

10

作者 严沾谋 《计算机应用与软件》 北大核心 2019年第3期11-14,共4页

利用现有三维设计软件的强大参数化设计建模功能,集成C#、CATIA、CAA等工具和技术手段,开发基于BIM技术对平面钢闸门三维设计计算和出图一体化软件。该方法避免了从最底层开始开发,降低了软件开发难度,提高了软件开发效率,实现了平面钢... 利用现有三维设计软件的强大参数化设计建模功能,集成C#、CATIA、CAA等工具和技术手段,开发基于BIM技术对平面钢闸门三维设计计算和出图一体化软件。该方法避免了从最底层开始开发,降低了软件开发难度,提高了软件开发效率,实现了平面钢闸门计算、三维建模和工程出图一体化。算稿、BIM模型和工程图纸的自动输出,大大提高了平面钢闸门设计效率和标准化程度。该软件按照平面钢闸门BIM设计方法进行系统顶层设计,具有较强的可扩展性,可根据需要增加闸门模板。该开发思路也可应用于弧形闸门、拦污栅和启闭设备等金属结构的三维设计计算和出图一体化软件的开发。 展开更多

关键词 平面钢闸门 BIM技术 一体化 参数化模板 CAA C#

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现役平面钢闸门动态可靠性评估 被引量：6

11

作者 周建方 李典庆 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2003年第1期78-80,84,共4页

基于可靠度理论,在对现役钢闸门结构荷载及抗力统计分析的基础上,采用JC法对现役平面钢闸门基本构件的时变可靠指标进行了计算和分析.在此基础上,采用层次分析法对现役平面钢闸门动态可靠度进行了评估,并用算例进行了说明.结果可供制定... 基于可靠度理论,在对现役钢闸门结构荷载及抗力统计分析的基础上,采用JC法对现役平面钢闸门基本构件的时变可靠指标进行了计算和分析.在此基础上,采用层次分析法对现役平面钢闸门动态可靠度进行了评估,并用算例进行了说明.结果可供制定现役钢闸门结构可靠性鉴定标准时参考或使用. 展开更多

关键词 平面钢闸门 可靠性 评估 层次分析法 载荷 抗力

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存在变形缺陷的平面钢闸门静应力分析 被引量：6

12

作者 周靖 鄢卫东 卢江 《水电与抽水蓄能》 2020年第3期99-106,共8页

针对水利工程闸门多年运行过程中出现变形的问题,研究变形缺陷对闸门运行安全的影响。本文以某平面闸门实例建立了闸门存在主横梁弯曲变形和面板凹陷变形的有限元模型,应用ANSYS软件计算得到对应变形情况下闸门的结构应力。结果表明:主... 针对水利工程闸门多年运行过程中出现变形的问题,研究变形缺陷对闸门运行安全的影响。本文以某平面闸门实例建立了闸门存在主横梁弯曲变形和面板凹陷变形的有限元模型,应用ANSYS软件计算得到对应变形情况下闸门的结构应力。结果表明:主横梁弯曲变形出现在跨中区域时主横梁上径向应力、轴向应力和剪应力受变形有较大影响;面板存在凹陷变形会使面板的折算应力增加,当变形出现在靠近边梁的位置时,出现了应力集中现象。在实际工程中,应特别注意出现在主横梁跨中区域和面板靠近边梁区域的变形。该工作成果有助于为闸门的运行监测提供一些可借鉴的经验。 展开更多

关键词 平面钢闸门 有限元 结构变形 应力分布 静力分析

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平面钢闸门渗漏原因与处理措施分析

13

作者 付超 王利林 +1 位作者 朱家麒 王永涛 《中国资源综合利用》 2024年第7期121-124,共4页

作为一种水力机械设备,平面钢闸门是水工构筑物中活动的挡水结构,用以关闭、开启过水孔口,其密封性和稳定性直接关系水利设施的安全运行。然而,在实际运行过程中,由于设计、机械加工和施工等,平面钢闸门会出现密闭不严、渗漏水现象,严... 作为一种水力机械设备,平面钢闸门是水工构筑物中活动的挡水结构,用以关闭、开启过水孔口,其密封性和稳定性直接关系水利设施的安全运行。然而,在实际运行过程中,由于设计、机械加工和施工等,平面钢闸门会出现密闭不严、渗漏水现象,严重影响水工构筑物正常运行。以龙阳湖调蓄池平面钢闸门为例,分析平面钢闸门渗漏水的主要原因,提出处理措施,并探讨方案实施的有效性和可行性,从而减少渗漏水现象,确保水工构筑物安全运行。 展开更多

关键词 平面钢闸门 水利设施 渗漏原因 处理措施

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平面钢闸门自由出流流固耦合数值模拟 被引量：5

14

作者 万宇飞 杨光明 郭军良 《人民黄河》 CAS 北大核心 2020年第4期112-115,134,共5页

针对某露顶式平面钢闸门自由出流下水动力特性及闸门动态响应进行研究,基于ANSYS Workbench平台的Fluent流体分析模块及Static Structural固体结构分析模块,结合动网格技术采用VOF法捕捉闸门开启过程时自由表面流,获得了闸门开启过程中... 针对某露顶式平面钢闸门自由出流下水动力特性及闸门动态响应进行研究,基于ANSYS Workbench平台的Fluent流体分析模块及Static Structural固体结构分析模块,结合动网格技术采用VOF法捕捉闸门开启过程时自由表面流,获得了闸门开启过程中瞬时流速、动水压力、湍动能的发生发展过程。同时,考虑动水压力变化,进行水流-闸门的单向流固耦合数值模拟,闸门应力、应变时程变化规律表明:闸门起吊时各构件最大等效应力大于起吊前的;开启过程中,各项最大应力随时间非线性减小;最大应力值及最大变形主要集中在底部主横梁靠近中间纵梁区域。 展开更多

关键词 平面钢闸门 动水开启 水动力特性 流固耦合 应力应变

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聚仙庙水库平面钢闸门分层取水设计及应用 被引量：5

15

作者 谢玲丽 仇金长 +1 位作者 高文 王丽容 《人民黄河》 CAS 北大核心 2015年第12期139-141,共3页

为解决水库取水口位置偏低引起原水下泄水温较低产生的问题,针对聚仙庙水库提出了"平面交错、立面分层、一电多控"的平面钢闸门分层取水方案。工程取水系统进水口采用竖井式,五层取水口分设在坝体的不同断面上,各个取水口在... 为解决水库取水口位置偏低引起原水下泄水温较低产生的问题,针对聚仙庙水库提出了"平面交错、立面分层、一电多控"的平面钢闸门分层取水方案。工程取水系统进水口采用竖井式,五层取水口分设在坝体的不同断面上,各个取水口在平面布置上相互错开,通过移动轨道上的手电葫芦来控制取水口各个闸门的启闭。这种设计能有效提高下泄水温,又能使上、下各取水口间不会受到相互牵制和影响,较好地解决了水库下泄低温水对下游环境与水生生态的影响问题。 展开更多

关键词 平面钢闸门 分层取水 水温 聚仙庙水库

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考虑焊缝缺陷的闸门有限元分析 被引量：5

16

作者 景攀德 杨光明 林小丽 《中国农村水利水电》 北大核心 2014年第8期126-130,共5页

从平面闸门整体模型不同位置提取实体子模型,在实体子模型中考虑不同类型、不同大小、不同位置的焊缝缺陷,并通过从壳到体子模型技术,把考虑焊缝缺陷的实体子模型连接到平面钢闸门中分析计算,从缺陷的类型、大小以及所处位置三个方面研... 从平面闸门整体模型不同位置提取实体子模型,在实体子模型中考虑不同类型、不同大小、不同位置的焊缝缺陷,并通过从壳到体子模型技术,把考虑焊缝缺陷的实体子模型连接到平面钢闸门中分析计算,从缺陷的类型、大小以及所处位置三个方面研究其对平面钢闸门的影响。研究表明,裂纹缺陷会产生很大程度的应力集中,超过材料的容许应力,从而影响闸门的整体强度,在实际的水工金属结构制造验收、安全检测中应该加强监控。这种方法也可以为焊缝缺陷对结构强度的影响提供一定的参考。 展开更多

关键词 平面钢闸门 焊缝缺陷 ANSYS有限元 子模型 强度

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平面钢闸门三维有限元线性分析的若干问题 被引量：1

17

作者 许中武 蔡伟 周建方 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第8期222-228,共7页

为提高平面钢闸门三维有限元线性分析的科学性和规范性,以某水电站机组进水口快速平面钢闸门为研究对象,采用ANSYS有限元分析软件,从有限元网格划分和漏水孔结构简化两个方面出发,讨论研究了此类平面钢闸门三维有限元线性分析的若干问... 为提高平面钢闸门三维有限元线性分析的科学性和规范性,以某水电站机组进水口快速平面钢闸门为研究对象,采用ANSYS有限元分析软件,从有限元网格划分和漏水孔结构简化两个方面出发,讨论研究了此类平面钢闸门三维有限元线性分析的若干问题。研究表明:采用shell281单元对平面钢闸门这样的典型空间薄壁结构进行有限元计算时,应力计算结果精度更高;在划分网格建立有限元模型时,网格尺寸的大小对挠度影响较小,合理的网格尺寸可以使应力的有限元计算结果与网格尺寸之间具有无关性,并减少计算量;相对于自由划分方式得到的网格质量,映射划分方法得到的网格质量更高,但对平面钢闸门结构应力和挠度的计算精度的提高甚微,且映射划分方法工作量较大,效率较低;当平面钢闸门主梁漏水孔直径与梁高之比(径高比)小于或等于0.15时,在建立平面钢闸门模型时可简化忽略漏水孔,反之则不能简化。 展开更多

关键词 平面钢闸门 三维有限元方法 线性分析 网格划分 结构简化

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含沙水流对平面钢闸门底缘的冲蚀影响研究

18

作者 杨良泽 蔡一平 +2 位作者 许旭东 袁周致远 吉伯海 《水道港口》 2023年第3期406-412,421,共8页

为研究含沙水流对平面钢闸门底缘的冲蚀磨损作用,基于有限体积法建立三维流场模型,采用FLUENT软件进行数值模拟。以最大冲蚀率为分析指标,通过控制变量法讨论单因素下水流速率、沙粒直径和含沙量对闸门动水开启过程中的冲蚀影响。结果表... 为研究含沙水流对平面钢闸门底缘的冲蚀磨损作用,基于有限体积法建立三维流场模型,采用FLUENT软件进行数值模拟。以最大冲蚀率为分析指标,通过控制变量法讨论单因素下水流速率、沙粒直径和含沙量对闸门动水开启过程中的冲蚀影响。结果表明:含沙水流对平面钢闸门面板底缘的冲蚀作用随闸门高度的增大而逐渐减小,应避免门体长期处于低开度状态;闸门提升的不同阶段,其最大冲蚀率的降幅是一定的,开启初期降幅最大,随着开度增大而逐渐减小;水流速度和含沙量与闸门底缘的冲蚀率呈正相关,是影响面板发生冲蚀破坏的主要因素,而粒径的增大会使冲蚀率呈现减小的趋势。 展开更多

关键词 含沙水流 平面钢闸门 冲蚀 数值模拟

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闸门的优化设计 被引量：1

19

作者 胡白香 《排灌机械》 1997年第1期28-31,共4页

用平面体系的方法进行结构分析，对排灌机械中平面钢闸门的面板-梁格体系的优化设计进行了探讨．用边界搜索法将有约束优化问题转换为无约束优化问题。给出了优化设计程序框图并进行实例计算和理论验证。结果表明，采用本文介绍的优化... 用平面体系的方法进行结构分析，对排灌机械中平面钢闸门的面板-梁格体系的优化设计进行了探讨．用边界搜索法将有约束优化问题转换为无约束优化问题。给出了优化设计程序框图并进行实例计算和理论验证。结果表明，采用本文介绍的优化方法设计，闸门的门叶体积可减小20％左右。 展开更多

关键词 排灌机械 平面钢闸门 优化设计

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中小型平面钢闸门启闭力计算探析 被引量：4

20

作者 卓美燕 王素华 《山东农业大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2009年第4期615-617,627,共4页

通过对中小型平面钢闸门启闭力计算中的主要参数分析,结合具体工程实例探索出一种既安全、经济又合理的设计方法。这对中小型平面钢闸门的设计有借鉴意义。

关键词 平面闸门 启闭力 自重 摩擦阻力

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