船闸底枢可靠性模型及其应用

调查了京杭运河上20座人字门船闸底枢的使用寿命,以此作为实际调查数据对船闸的运行可靠性进行研究.根据底枢蘑菇头磨损试验,应用摩擦学理论分析了底枢摩擦副的失效原因,得出运转不稳、旋转精度降低以及润滑不良引起的摩擦阻力矩过大是造成底枢磨损失效的3种主要模式的结论.应用设备故障的威布尔分布函数和可靠性理论,选用与国内船闸运行工况相同的水润滑条件下的人字门船闸底枢摩擦副模拟磨损实验数据和实际调查数据,分别建立了底枢运行可靠性特征量的计算模型,提出了基于威布尔分布的底枢可靠性指标计算方法,绘制了可靠度曲线.运用实验数据与调查数据于2种模型中,所得可靠度曲线相近,表明计算方法合理,研究成果可靠,可供底枢维修更换决策时应用.

西津水利枢纽二线船闸闸门实时在线监测

目前,在水利水电工程中无论是机械设备、电气设备还是土建结构,都已经较多地使用了在线监测与智能管控,并且各自都有了较成熟的应用和实践成果。但是用于水工金属结构设备(主要包括闸门、启闭机等)的在线监测与智能管控仍处于初期阶段。笔者以西津水利枢纽二线船闸闸门实时在线监测系统为例,研究闸门实时在线监测系统结构、功能及在线监测内容,提出人字闸门和反弧门动态特性、结构动静应力、轴承运行状态、运行姿态的监测方案。该实时在线监测系统的应用为西津水利枢纽二线船闸安全稳定运行提供保障,也为更多的闸门实时在线监测系统应用提供参考。

三维有限单元法在某分离式大型船闸闸室结构分析中的应用

结合ABAQUS大型有限元分析软件,以某分离式船闸的标准段闸室为基本计算结构,并拟定地基模拟范围,建立了闸室的三维有限元计算模型,分析了在不同工况下的应力分布规律和变形特点。并根据三维有限元内力计算原理及方法计算出闸室段各部位控制点的内力,为设计人员进行配筋设计提供了便利条件。

长洲船闸人字门卧缸检修支座设计及应力分析

船闸液压启闭机是船闸能否正常运行的关键,但由于液压启闭机工作现场空间的限制,造成人字门卧缸无法按照常规检修方式进行拆解,故自主设计了两套支座装置,分别为卧缸滑轮支座和活塞杆滑轮支座,结合启闭机现场工作条件,顺利完成卧缸的平移、起吊和分解检修工作;本文对卧缸滑轮支座重点受力部位进行了静应力分析,得出其最大应力和形变分别为134.99 MPa、0.427 9 mm,远小于材料360 MPa的屈服极限,在现场检修作业时验证了其可靠性,为其他空间不足、起吊条件不佳的作业现场提供较好借鉴经验。

大型人字闸门设计计算中的若干问题

在人字闸门设计中,通常将闸门分割为一些平面构件进行计算,难以全面反映闸门的整体性能力。为此,针对人字闸门的构造型式、受力特点和变形规律,提出了分析人字门的组合有限元模型,并据以研制了空间薄壁结构分析程序(TWSAP)。该分析模型在葛洲坝人字门的现场试验中得到了很好的验证。为增加闸门刚度,对大型人字闸门采用增设背拉杆并对其施加预应力,以抵消闸门自重引起的翘曲变形。对于背拉杆预应力的作用及施加条件、预应力施加方法进行了研究,并以三峡人字闸门为例,对两种背拉杆预应力施加方案进行了实例比较。从施工方便及施加预应力较少角度出发,推荐先对主背拉杆再对副背拉杆施加预应力的方案。对于三种不同构造的人字门,分别对其抗扭刚度、用钢量和用钢效率,以及最大位移、背拉杆内力等技经指标进行了比较,从而为选择经济合理的闸门形式提供了依据。

人字闸门设计中几个问题的研究

本文结合近２０年来国内几个大中型人字闸门的设计，用电算方法研究了人字闸门主要构件的抗扭性能；人字闸门背拉杆面积对门体抗扭能力的影响；启闭机的启闭力过程线；顶枢拉杆受力过程线；撞击力对门体变形、应力的影响等问题，并对人字门的设计中值得注意的问题提出了几点建议．

基于Isight和Ansys软件的船闸人字门结构优化设计

针对目前船闸人字门自重很大而引起闸门顶枢和底枢等关键部件变形磨损等问题,以船闸人字门自重最小为目标函数,以人字门的各面板、腹板厚度和主横梁、背拉杆截面参数为设计变量,以人字门的尺寸参数、最大应力和一阶模态频率为约束条件,根据实际情况建立了船闸人字门结构优化数学模型,基于Isight优化平台和Ansys有限元分析软件对某大型船闸人字门结构进行优化设计。结果表明,优化后的人字门重量较初始设计时减轻了25.3%,既节省了材料成本又保证了船闸人字门的稳定性要求。

船闸人字闸门结构三维有限元分析

为配合技术设计工作,采用三维有限元法计算分析了长洲水利枢纽工程#1船闸下闸首人字钢闸门,确定了背拉杆预应力,分析了各种工况下门叶位移与应力情况。研究结果可供同类工程参考。

人字闸门启闭机启闭力计算与优化布置

本文推导了人字闸门卧式液压启闭机启闭力的计算公式，建立了启闭机优化布置模型，讨论了优化模型求解，最后给出了工程实例。

大藤峡船闸下闸首人字闸门设计

大藤峡船闸在设计中,采用传统二维手算与三维有限元仿真计算相结合的方式对结构进行优化设计,并通过多项科研试验和科研课题研究对设计进行复核验证。闸门门叶采用变截面主横梁结构,三层背拉杆布置。闸门支撑采用三角式顶枢、固定式底枢、连续式支枕垫块支撑。闸门竖向止水为支枕垫块刚性止水,底止水为P形橡皮止水。

浅谈三峡永久船闸人字门背拉杆及其预应力张拉

三峡永久船闸人字门一系列工艺技术难题中 ,背拉杆预应力张拉施加工艺是其中关键技术之一。背拉杆预应力施加方案虽然经“八五”、“九五”重点科研攻关及模型试验 ,但是因背拉杆结构形式改变及实际工况的差异 ,故而在施工中多次进行了对工装设计、动力设备型式及工艺方案的选择和反复论证、试验 ,最终经长期探索、实践 。

超大型人字闸门制作拼装工艺优化

超大型人字闸门的制作拼装中,焊接过程的工艺设计和质量管理是技术关键,利用Solidworks软件建立人字闸门三维模型进行虚拟装配,再利用ANSYS软件对生产过程的焊接参数进行模拟分析,可以在生产前对产品实际生产情况进行模拟和检查,及时发现问题并优化施工工艺,此项虚拟制造与焊接工艺相结合的技术优化,在某船闸项目人字闸门制作过程中得到了很好的应用,该项目闸门为广东省内最大的人字闸门,制作过程的焊接变形得到了很好的控制,达到预期效果。

折线式人字闸门主横梁内力及变形分析

通过对平面人宇闸门主横梁受力特点、结构特征及内力、应力分布规律的分析，提出了人字闸门主横梁应为拆线式变截面梁；并用实例从主横梁内力、应力的分布及强度、刚度、局部稳定性、经济合理性等方面，阐述了折线式人字闸门的优越性。

三峡永久船闸人字门承压条安装

承压条安装是人字门现场安装的重要环节,直接关系到整个结构的受力、止水效果及使用寿命。主要介绍三峡永久船闸北一、二闸首人字门承压条调整、号孔及环氧灌注的施工情况,同时与其他闸首的施工方法作比较,此方法在承压条施工中取得了很好效果。使得承压条的法线方向、啮合面积、环氧垫层的厚度及密实度都符合要求,从而保证了结构的受力与止水效果。同时还能充分利用安装脚手架,缩短了工期,确保高空施工安全。

人字门设计中几个问题的研究

本文结合近２０年来国内几个大中型人字闸门的设计，用电算方法研究了人字闸门主要构件的抗扭性能；

提高人字闸门抗疲劳强度的思考

根据葛洲坝船闸人字闸门运行10年后出现的裂纹情况，就产生疲劳裂纹的因素及人字闸门的应力分析，阐述了人字闸门产生裂纹的原因，提出了防范疲劳裂纹的具体措施及对有关问题的思考。

大型人字门设计安装中若干因素对抗扭刚度影响

采用力学有限元法对某拟建大型人字门的旋转中心位置和背拉杆预应力储备等影响其抗扭刚度的有关因素进行了敏感性分析;并借助三维薄壁结构有限元模型研究了闸门安装制造偏差对闸门抗扭刚度的影响。研究结果表明:闸门旋转中心位置偏离闸墙支座越远、背拉杆预应力储备越大,闸门抗扭刚度就越大;施工安装时,安装偏差的存在会导致门轴柱弯曲度增大,斜接柱整体向偏差侧偏移。制造偏差对预应力影响不大。对于存在初始安装偏差的人字门,可以通过对背拉杆施加合理的预应力来调整斜接柱保持铅直。

U形闸门结构静、动力特性研究

运用ANSYS软件对U形闸门及其对应的整体闸门结构不同运行工况下的静力特性及自振特性进行了计算分析,比较了2种结构形式的应力、位移及自振特性的差异,为完善U形闸门的设计提供技术依据,其结果可为同类闸门结构的设计计算提供参考。

人字闸门支枕垫块及中侧止水结构研究

在详细分析和总结了现有人字闸门支枕垫块及中侧止水结构优缺点的基础上,提出了一种新型结构,其特点是门轴柱和斜接柱支枕垫块及中侧止水结构均由多节垫块和橡胶水封件组合而成,为船闸人字闸门设计提供高质量低投资的选择方案,有利于提高工程的施工安全和工期控制。

广西长洲水利枢纽船闸人字门检修工艺研究

介绍了广西长洲水利枢纽船闸检修施工中人字门检修工艺及检测技术,通过运用先进的检测设备、现代检测理论与合理的检测方法对长洲水利枢纽1、2号船闸人字门背拉杆和A、B杆进行了调整,使主、副背拉杆预应力满足要求,门体几何形状得以矫正,消除了门体运行过程中背拉杆与门体的撞击;通过对下游人字门门轴柱支枕垫块、支块的同步仿形修磨,极大地改善了支枕垫块受力,消除了挤卡震动现象,解决了船闸漏水问题,为后续船闸检修积累了经验,为同类船闸检修提供了参考依据。