基于SolidWorks二次开发的平面闸门工程图出图研究

文章以平面闸门工程图三维正向设计出图为研究目的,系统性地梳理了平面闸门三维建模和工程图出图流程及方法,提出建模原则和方式,利用SolidWorks API接口进行二次开发,解决了工程图中材料明细表和焊接切割清单统计问题,开发了金属结构专业工程图插件软件,显著提高了工程图出图效率和质量。

Calculation Method for Effect of Silt Sediment on Lifting Force of Hydraulic Gate

In this paper, silt sediment is considered to be Bingham body, which is made up of coarse and fine particles in front of a hydraulic gate. The coarse and fine particles provide friction and shear stress in the course of opening the gate. They constitute together the adhesion force of the sediment. Based on this viewpoint, this paper puts forward a formula for the effect of silt sediment on the lifting force. The formula includes gate weight, down-suction force, sealing rubber friction, plus-weight, water-column pressure, plus-silted-sediment weight and rolling(or sliding)-bearing friction. Finally, the verification results show that the formula has certain reliability and the calculation accuracy can meet the need of practical engineering.

泥沙淤积对平面钢闸门启门力的影响

闸门前后出现泥沙淤积是多沙河流水库底孔闸门难以提起的主要原因。通过理论分析,建立了考虑泥沙单双面淤积条件的水库平面钢闸门启门力计算公式,表明启门力与泥沙淤积厚度为二次函数关系,且双面淤积条件下启门力将显著增大。通过物理模型试验进一步验证了理论推导结论的合理性,为泥沙淤积条件下平面钢闸门启门力计算提供理论和试验参考。

基于FPGA的高性能可编程数据平面研究综述

可编程数据平面(PDP)一方面支持网络应用的卸载与加速,给网络应用带来了革命性的发展机遇;另一方面支持新协议、新服务的快速实现和部署,促进了网络创新和演进,是近年来网络领域的研究热点.FPGA因其通用的计算架构、丰富的片内资源和扩展接口提供了多种可编程数据平面的具体实现,支持更广范围的应用场景.同时,FPGA还为探索更通用的可编程数据平面抽象提供了可能.因此,基于FPGA的可编程数据平面受到了学术界与产业界的广泛关注.首先分类别阐述基于FPGA的可编程数据平面(F-PDP)抽象.接着,介绍基于F-PDP快速构建网络应用的关键技术的研究进展.之后,介绍基于F-PDP的新型可编程网络设备.此外,从提升网络性能、构建网络测量框架以及部署网络安全应用这3个方面,详细梳理近年来基于F-PDP的应用研究成果.最后,探讨F-PDP未来可能的研究趋势.

平面钢闸门三维有限元线性分析的若干问题

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。

平面闸门全过程三维参数化设计及应用

针对目前闸门设计中存在设计质量不稳定、设计周期长、重复工作量大等问题,基于全过程三维参数化设计理念,依据设计规范和手册,提出了一种闸门全过程三维参数化设计方法,即在同一平台Workbench通过编写相应程序实现平面闸门结构的三维参数化几何建模、空间结构分析和工程出图。工程应用结果表明,该方法可使闸门结构由平面设计过渡到空间设计,设计过程更加直观形象,提高了设计的质量和效率,减少了设计过程中因设计变更产生的重复性工作量。

基于希尔伯特—黄变换的过闸水流脉动压力时频特性分析

平面闸门通过启闭控制蓄水和泄水,在运作时容易受水流脉动压力作用而发生破坏。为研究闸门启闭运动与过闸水流的相互作用过程,首先对不同底缘形式下的闸门启闭过程中过闸水流进行三维数值模拟,再采用希尔伯特—黄变换对过闸水流脉动压力信号进行时频特性分析,得到信号的时间—频率—幅值信息,对比分析发现在前倾45°、后倾30°的组合式闸门底缘,在闸门底部受脉动压力作用较平缓,测点能量幅值的变化差值最小,水流流态较为稳定。该研究可为平面闸门过闸水流脉动压力分析提供参考。

深孔有压隧洞平板闸门小开度闸后水力特性及改善措施试验研究

深孔有压隧洞平板闸门小开度运行时,闸后水流侧收缩现象比较严重,流态较为复杂,需要采取一定的工程措施来改善闸后水流流态。基于物理模型试验与理论分析相结合的方法研究了不同导流坎坎高下的闸后水力特性。结果表明:闸后水流侧收缩现象随导流坎坎高的增加而减小,闸后水流水舌高度和水舌长度明显降低且底板负压基本消失,压强分布趋于均匀。但闸室导流坎坎高的增加对过流能力有一定影响,相对平底闸室,闸下过流能力随导流坎坎高的增加而减小,为避免影响过流能力,导流坎坎高不宜太大。

含沙水流对平面钢闸门底缘的冲蚀影响研究

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。

浅析中新生态城某水闸结构的选型

以天津中新生态城临海新城水系连通工程中某水闸工程为例,并结合相关研究单位编制的临海新城水系连通方案研究成果,综合考虑天津市滨海新区防潮规划,该水闸肩负恢复岛体内外水体交换从而实现水系连通功能;并兼顾防潮排涝、保护内陆、景观协调等多重作用。合理确定水闸安全等级及设计标准,在满足使用要求的前提下对水闸结构的选型进行深入研究,提出可行的闸室、闸门型式,最终通过多方位比较,确定满足安全性,适用性,经济性等多重标准的合理闸型,总结所选闸型的特点,为以后类似工程的设计提供参考。

智能测量技术在闸门制造中的应用

通过采用激光跟踪智能测量技术,对每个单元体进行外形尺寸的测量和定位,取得相应的三维尺寸,并利用智能测量取得的数据进行计算机虚拟拼装,复核单元体虚拟拼装成整体后的相关尺寸,通过高精度大件三维测量能力提供了可靠和精确的测量数据,解决了大跨度闸门分节拼装质量控制难题。

基于魔方旋转方法的量子彩色图像加密方案

为实现彩色图像安全高效加密,基于魔方旋转方法构建了一种量子图像置乱方案,并且设计出了对应的量子线路.结合量子异或(exclusive OR,XOR)操作和量子交换操作,实现了一种以量子魔方旋转图像置乱为基础的量子彩色图像加密方案,并对该加密方案进行了全部量子线路设计与仿真实验,取得了良好的加密结果.该加密方案的算法复杂度相对于其经典算法有指数级加速.

大跨度提升式桁架平面闸门分节分段制作安装方案研究

大跨度闸门相对于同类型闸门,其制作、运输、安装难度均大幅度增加,同时,受到门槽周围土建结构和环境条件所限,挡洪闸门不能整体入槽。本文基于挡洪闸门三维有限元分析数据,对大跨度闸门制定了合理分节分段以及分节入槽安装方案,解决了大跨度平面闸门制作安装过程中的分节分段难题,为余姚西分工程顺利建成、发挥功能奠定了基础。

红外焦平面图像实时处理的FPGA实现

为了消除非制冷红外焦平面阵列上红外成像结果的非均匀性与成像过程中产生的盲元,提高了图像的对比度以及红外图像的实时处理能力。搭建了基于武汉高德红外公司生产的120×90红外焦平面探测器的电子学实验平台。利用现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array, FPGA)的并行处理和流水化处理的能力,在FPGA上实现了非均匀性校正中的两点校正、基于中值滤波的盲元补偿、直方图均衡化以及伪彩色变换。实验结果表明,在200 MHz的输入时钟条件下,这种红外图像实时处理模块处理一帧图像耗时60.4μs,实时性强。该研究对于非制冷红外焦平面阵列应用优化具有一定的实际意义。

湖北碾盘山水利水电枢纽导流明渠和泄水闸联合过流模拟研究

湖北汉江碾盘山枢纽为Ⅱ等大(2)型工程,枢纽为河床式电站。目前导流明渠左侧副坝已施工完成,基坑内泄水闸已基本完工,电站厂房、船闸尚未完工。坝体临时度汛标准为100年一遇,当发生10年一遇以上洪水,由导流明渠和泄水闸联合下泄,由于种种原因,汛前围堰全部拆除难度较大,导致泄水闸不能完全按照泄流能力泄洪。因工期紧、施工度汛过流条件及工况复杂,物理模型试验往往不能及时模拟。通过平面二维水流数学模型,根据施工进度实时、动态模拟泄水闸与导流明渠联合过流工况,得出合理分流比,为施工安全度汛提供技术支撑。

向家坝导流底孔平面封堵闸门流激振动问题研究

向家坝水电站导流底孔平面封堵闸门拟采用液压张紧钢绞索设备进行启闭。这是水电系统首次采用该设备,由于该设备启闭闸门速度慢,且门体大、水头高,故闸门的流激振动安全问题备受关注。采用1∶30的水弹性模型试验和有限元计算相结合的方法,获得了试验与计算相互验证的闸门动力特性参数和闸门结构的静、动应力以及闸门上的脉动压力特性、振动特性等研究成果。表明:闸门在启闭过程中不会发生水力共振,闸门的振动比较小,是安全的。研究发现,门后负压对闸门安全运行有较大负面影响,门后增设通气孔改善了闸门的受力条件并减小了启闭力,据此建议门后增设通气孔。由于闸门摩擦力大,建议给闸门添加配重,以便顺利关闭。

平面闸门启闭过程中的动水垂直力数值模拟研究

动水垂直力是影响闸门启闭力的重要因素,为准确计算闸门启闭力采用RNGk-ε方程紊流模型与物体移动模型(GMO)相结合的方法,对平面闸门启闭过程中的动水垂直力进行了数值模拟研究,以积石峡水电站泄洪洞闸门为例,分析了闸门不同底缘型式和不同启闭速率在闸门启闭过程中对动水垂直力的影响及动水垂直力在闸门启闭过程中的变化规律。

大跨度平面闸门的自振特性研究

以西南水闸的动力学问题为背景,考虑水体对闸门自振特性的影响,应用ANSYS软件对大跨度平面闸门的自振特性进行了详细的分析研究。结果表明:按平面简支梁与按空间结构计算的结果存在一定差异,流固耦合效应对闸门结构自振特性的影响不容忽视,闸门边界约束情况对其自振特性有一定影响,改善闸门结构设计方案能提高闸门的抗振性能,该结果对同类闸门结构的设计计算有参考意义。

平面闸门流固耦合自振特性研究

为了使设计的闸门自振频率远离水流的高能脉动主频率段 ,以保证闸门的安全 ,在重点考虑流固耦合引起的“附加质量”对闸门自振特性的影响的基础上 ,采用三维边界元的数值分析方法 ,获取闸门的自振频率和振型模态特性。对德清大闸定轮平面闸门的数值计算结果表明 :水头对闸门的影响总趋势是使其自振频率降低、振动模态发生变化 ;闸门局部开启工况第 1阶频率较低 ,振型主要是门叶沿竖直方向的整体振动 ;低阶振动模态中除门叶竖直方向的整体振动模态外 ,其余各阶均显示为门叶的弹性变形振动。为提高闸门自振频率 。

平面钢闸门集成CAD软件设计

水工钢闸门既有钢结构的设计特点 ,又包含一般的机械零件 ,是一种特殊的钢结构 .文中介绍了以数据库为核心的平面钢闸门集成 CAD软件的设计方法 ,并探讨了相关的设计问题 .