水工钢闸门结构应力在线监测研究

要验证水工钢闸门在运行工况下的强度是否满足设计要求,需要对水工钢闸门的结构进行应力测试。目前采用在闸门上贴应变片的方法可以近距离短时间的得到应力数据,但要想得到水工钢闸门全寿命周期的应力数据,就需要对水工钢闸门结构进行在线应力监测。本文针对水工钢闸门所处的特殊运行环境,提出了一种可长期且远距离监测应力的方案,经现场试验该方案是可行的。

钢闸门橡胶水封失效问题探讨

橡胶水封是钢闸门止水装置中的重要部件之一,本文阐述了闸门橡胶水封失效的危害,分析了顶止水、侧止水和底止水橡胶水封失效的原因,从设计、制造、安装、运行、维护等环节提出了防止橡胶水封失效的建议,具有一定的工程实践意义。

水利工程金属结构钢闸门制造及安装技术研究

水利工程金属结构钢闸门的制造与安装程序较为复杂,为确保闸门使用效果,有必要对闸门的制造工序与安装方式展开探究,掌握闸门正确制造、安装流程。基于此,就水利工程金属结构钢闸门的制造与安装要点展开分析,在研究过程中提出闸门制造流程和安装要点,以期为有关人员提供参考建议。

基于LES的水工钢闸门流激振动数值模拟研究

针对钢闸门流激振动机制的复杂性以及钢闸门流激振动在工程实际中的多发性,以二维平板钢闸门为例,基于ADINA有限元分析软件,建立了不同开度的流场有限元模型和固体有限元模型,探究了不同开度时水工钢闸门动力响应规律,阐明了单、双向流固耦合作用下钢闸门动力响应差异,揭示了水工钢闸门流激振动机制。结果表明:1)随着开度的增大,流场不同位置处脉动压力逐渐减小,钢闸门附近旋涡脱落的频率逐渐降低;2)对于水工钢闸门而言,可以采用单向流固耦合代替双向流固耦合进行计算;3)水工钢闸门流激振动产生的机制主要是钢闸门周围旋涡脱落频率与钢闸门结构第一阶自振频率一致或相近,导致钢闸门发生了共振。

尹家沟闸钢闸门安装施工方案探析

尹家沟闸位于淮南市潘集区高皇镇闸口村境内,为泥黑河入淮控制闸,共两孔,每孔净宽5 m。只有在该钢闸门安装施工过程中制定科学、合理的施工方案,才能保证其安装质量。基于此,本文以尹家沟闸钢闸门安装工程为实例,从闸顶门机安装、启闭机安装、闸顶门机试验、安装检修和工作闸门、检修和工作闸门试验、检查与验收等环节出发,研究了各个环节的施工方案,以保证该钢闸门的安装质量,为工程施工建设提供了理论参考依据。

纵向框架连接系对露顶式弧形钢闸门静动力特性影响分析

弧形钢闸门是水利枢纽中重要的泄水建筑物,根据事故案例发现弧形钢闸门多因支臂失稳而发生破坏,布置支臂连接系在一定程度上可以增强闸门稳定性,但目前连接系种类众多且无明确规范布置方法。以露顶式三支臂弧门为研究对象,采用CAD-CAE联合仿真的数值模拟方法综合探究了不同形式连接系对该闸门静动力特性的影响。结果表明:连接系的布置可以显著提高闸门刚度,改变闸门结构应力分布,降低最大应力;支臂内部腹杆和斜杆对闸门静动力特性提升效果显著,应进行优先布置;在数值模拟中支臂连接系等构件对模拟结果影响较大,采用空间有限元法对弧形闸门支臂校核时应尽量避免对支臂连接系进行过度简化。研究成果对弧形钢闸门支臂连接系布置及有限元计算具有一定参考意义。

基于动态组合赋权云模型的弧形钢闸门安全性评价

闸门的安全性评估是闸科学管理的关键环节。鉴于传统单一评估方法赋权存在的局限性,综合考虑闸门安装质量、启闭力、腐蚀程度等安全性评价指标,针对某些评价指标具有不确定性和模糊性的特点,引入动态组合赋权算法,重点考虑时间推移下弧形钢闸门各评价指标权重的变化,利用三标度法与熵值法得到组合权重,最终实现评价指标权重的主、客观与动静相结合,构建了基于动态组合赋权的弧形钢闸门安全性云评价模型。工程应用结果表明:所建立的评价模型不仅能定量且直观地反映弧形钢闸门安全性评价结果等级,而且能体现评价等级的时间推移规律,使得评价结果更符合实际情况,可以更好地反映钢闸门的运行情况。

基于Solidworks的潜孔平面滑动钢闸门三维设计

基于Solidworks软件,对闸门进行三维参数化设计,阐述建模方法、二维出图等设计步骤,为类似工程设计提供借鉴与参考。

船舶撞击下弧形钢闸门的动力分析

针对撞击过程中闸门损伤的瞬时多变性等问题,本文采用有限元法模拟船舶撞击弧形钢闸门。利用ANSYS建立船与闸门的接触模型,采用LS-DYNA3D进行有限元仿真分析。研究了不同速度和船舶质量的船舶撞击力,不同工况下闸门的位移、等效应力和等效塑性应变以及撞击过程中的能量特征曲线。根据闸门受力特点布置压杆,研究其对支臂的保护作用。计算结果表明:支臂和面板是受到闸门结构安全防护的重点部件,在支臂的分叉点与纵梁翼缘上均匀布置压杆,能够吸收撞击动能,减少闸门损伤。仿真模拟结果展现了船舶与弧形钢闸门碰撞全过程,为闸门的设计和制作提供了真实可靠的数据,也对现有闸门的加固提供了参考。

基于博弈云模型的钢闸门健康诊断

钢闸门作为水利工程中的流量控制单元,其健康状态将直接影响水利工程的运行安全,针对多数现有钢闸门健康诊断方法中指标权重带有较强主观性且未考虑到定性诊断指标和定量指标共存给闸门健康诊断带来不确定性和模糊性的问题,提出基于博弈云模型的钢闸门健康诊断方法,即首先利用博弈优化思想均衡熵权法权重和层次分析法权重,再建立博弈云模型对工程实例进行诊断,并对比3种赋权方法的云模型诊断结果。结果表明,博弈云模型合理、可靠,能直观、准确地诊断钢闸门健康状态,具有实际应用价值。

调水工程分层取水口控流平面钢闸门流激振动特性研究

随国家水网工程建设,调水工程分层取水口安全变得尤为重要。在分层取水口闸门控流时闸后可能存在明流、淹没流等不同流态,导致闸门存在不同振动响应特性,需对各流态下的闸门安全进行评估。以某工程为例进行了闸门模态分析及流激振动试验。结果表明,闸后明流、淹没流时振动各参数小于相应标准值;闸后有水跃拍打闸门底部时振动加速度偏大;通过减小过闸流量避开不良流态后振动加速度小于相应标准值。因水力因素导致的振动偏大可通过调度运行方式减小,研究结果可为类似工程提供参照。

超大跨度平面直升钢闸门设计建造关键技术研究

姚江上游余姚西分工程是浙江省重点建设工程,其瑶街弄调控枢纽挡洪闸的工作闸门为露顶式平面直升钢闸门,吊点间距45.0 m,闸门设计建造面临不能整体入槽、质量要求严、外观要求高、现场施工安全风险大等特点和难点。结合工程实际,通过深入分析,提出了闸门分段分节安装方法,解决了闸门不能整体入槽的难题;通过提出闸门拼装质量保证技术,使超大跨度平面钢闸门在门槽内拼装的整体质量依然满足规范要求;通过研究大型景观浮雕与水工钢闸门结合技术,实现了闸门外观与功能的结合;通过发明一种安全防护装置,降低了门槽内拼装闸门的安全风险。研究成果可为类似工程项目提供借鉴和参考。

平面钢闸门渗漏原因与处理措施分析

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。

浅谈水工钢闸门的防腐及维修养护

钢闸门是水工建筑物的重要组成部分,其承担着重要的防洪供水、控制水位、调节水流等作用,若水工钢闸门出现腐蚀,将会缩短钢闸门的使用寿命,限制钢闸门功能作用的发挥,进而影响水工建筑物的安全稳定运行,在此背景下,做好水工钢闸门防腐与维修养护工作具有重要的现实意义。本文首先概述了水工钢闸门腐蚀原因;其次分析了水工钢闸门防腐措施;最后探讨了水工钢闸门维修养护对策。

翻板式钢闸门动力学分析

本文以广州市南沙区某水利项目中的翻板式钢闸门为研究对象,借助ANSYS有限元软件采用“附加质量法”对闸门开启过程中不同状态进行了流固耦合分析,获得了闸门的动力学特性(自振频率和相应振型),得到的相关数据为闸门的安全运行提供了保障。

某水库水工钢闸门的安全检测与评估

水工钢闸门安全检测是判断水库钢闸门运行安全度的重要手段。某水库溢洪道水工钢闸门投入使用多年后,其安全系数不可避免地会有所降低,为了确保水库工程的安全运行,根据相关技术规程,对闸门及启闭设施进行安全检测;并依据检测结果评估钢闸门安全状况,提出相关建议。图1幅,表2个。

大型水利钢闸门结构设计理论与方法探讨

随着水利工程规模的不断扩大,大型水力钢闸门在水利设施中的作用日益凸显。钢闸门作为水利工程建筑物的重要组成部分,它的结构设计直接关系到水利工程的安全与稳定运行。对此,需要探讨大型水力钢闸门结构设计的理论与方法,并通过具体的设计应用为相关工程设计提供有益的参考。

水利工程中钢闸门的可靠性分析及制作安装工艺改进研究

本研究深入研究了国内外水利工程中钢闸门常见故障及其影响因素,总结出主要失效模式,通过统计学和温度-应力-时间等变量对涉及的可靠性模型进行了深入研究和建模,以准确预测钢闸门的失效时间及故障概率。研究结果表明,改进后的模型在失效预测和风险评估方面相比传统模型有着可观的优越性。在等效应力、应力集中度以及环境因素等方面都更为透彻和真实的模拟了现实情况。此外,对于钢闸门制作安装的整个流程,包括设计、材料选择、制作和安装,都提出了改进的策略和方法,包括改良的焊接技术、优选的防腐设计、提高接头质量的工艺等,以期在保障安全的同时,提高工作效率和保护自然环境。本研究为富有实践意义的钢闸门设计制作和安装提供了新颖而全面的视角,对于现代水利工程的安全运行具有不可替代的价值。

基于3DE平台的水工钢闸门建模及工程量自动统计研究

当前水工钢闸门建模主要利用已完成的二维图纸,在三维软件中利用草图的功能进行实体建模,得到钢闸门三维模型,这种建模方式依赖详细的设计图纸,且翻模工作量巨大。基于达索公司3DExperenice(3DE)平台的STR、Quality Rules Reuse等模块,结合二次开发,实现了平面钢闸门无草图方式的建模及工程量自动统计,解决了实际生产中的难题,提高了设计效率,在水工金属结构数字化设计中具有参考价值。

新型临时封堵钢闸门的研制与应用

随着城镇化的加快,工业和生活用水需求日益加大,提升原有水库泵站供水能力是解决这一困境的重要手段之一。以丁东平原水库为研究对象,以不影响向城区供水为前提,要求原进水池在不放空水的条件下,对其侧墙开孔接管。通过对现有作业环境和结构物的研究,采用了“簸箕”型封堵闸门+千斤顶的组合结构。其最大特点是利用进水池拉梁,在封堵钢闸门迎水面加装千斤顶这一创新性设计,使橡胶止水弹性变形受力由被动变为主动,更加有效地防止漏水、渗水问题,对下一工序侧墙开孔创造了干地条件。侧墙开孔采用了对原有结构破坏较小的金钢石绳锯静力切割技术。