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.

平面闸门爬行振动物理模型试验研究

基于物理模型试验,研究了平面闸门在动水闭门过程中动水压力、持住力和闸门爬行振动强度的变化特征,分析了闸门竖向水流作用和闸门支承摩擦对爬行振动的影响。结果表明:随着平面闸门开度减小,爬行振动强度和振动周期逐渐增大,振动主频率逐渐减小,并与简化系统固有频率范围一致;闸门竖向水流作用在强度和频域上与爬行振动间存在显著差异,水流脉动压力不是引起闸门爬行振动的主要因素;闸门支承摩擦是诱发爬行振动的主要因素,证实了理论模型中简化摩擦因素的合理性。

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。

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。

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 .

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。

一种红外探测器的图像采集系统

针对一款定制红外探测器,以Xilinx的XC3S400为核心器件,利用485传输协议,完整地设计了该探测器的驱动电路、模数转换电路和数据传输电路,并完成了系统的软、硬件测试,其中红外图像量化为10 bit,数据吞吐率为25.6 Mbit/s。试验表明该系统能够达到后续理论分析与试验的要求。

水工平面钢闸门主梁的可靠度校准分析

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。

高水头平面钢闸门启闭力数值模拟研究

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。

利用FPGA实现红外焦平面阵列实时非均匀性校正

实时非均匀性校正是红外成像的一项关键技术。根据红外焦平面阵列探测元光谱响应的特点和基于参照源的两点温标非均匀性校正理论,提出一种利用FPGA硬件实现红外焦平面阵列实时非均匀性两点校正的新方法。该方法动态范围大、处理速度快,适用于红外成像系统实时图像处理场合。仿真和实验结果证明是可行的。

多闸门联合调度的平面二维数学模型

多闸门联合调度是在实际河道、水渠中经常采用的一种控制水量或水位的运行方式,对此进行数值模拟也成为人们关心的问题之一。本文利用闸孔出流公式耦合水流运动平面二维ADI算法,建立了多闸门联合调度的平面二维数学模型。模型被应用到北京市卢沟桥分洪枢纽多闸门联合调度控制洪水的研究之中,并提出了洪水过程中洪峰流量小于2500m3/s的调度方案,对海河水利委员会批准的调度方案进行了完善和补充,表明该模型可以应用到工程实际之中。

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。

宽顶堰上平板闸门水力计算的探讨

根据平板闸门水流条件对流量系数的影响 ,对闸门的水流条件进行分类 ,通过试验研究 ,对平板闸门流量系数计算公式的适用条件进行了较为细致的讨论并加以分类 ,使闸门的水力计算更加清晰、准确 。

平面钢闸门主梁的可靠度分析及概率设计

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。

弱爬振现象对平板闸门振动的影响研究

本文基于巴塘水电站几何比尺为1:25的闸门水弹性模型,为研究闸门在动水闭门过程中可能出现的弱爬振现象,改变其上游水位使闸门产生微弱爬振,分析平面闸门下落过程中发生爬振前后门体不同部位局部应力、整体加速度和位移的变化,研究闸门微弱爬行振动特性。研究结果表明:(1)弱爬振不改变闸门原有的整体振动类型;弱爬振时闸门垂向振动加速度能量增加了2.6倍。(2)闸门垂向振动位移在弱爬振时约为无爬振的11倍,其均方差幅值已超出标准,属于严重振动,可能会对闸门及其连接结构产生不利影响。(3)弱爬振情况下,受影响最大的是吊耳正下方测点15#,闸门在高水头运行时有可能发生吊耳撕裂;应力主频增大约10倍,门体在微弱爬振的影响下,闸门局部受迫振动转变为周期性振动。因此,应该对闸门主纵梁上侧及吊耳等受爬振影响较大的部位进行加固强化,避免发生破坏。

VO_2薄膜的研究和应用进展

综述了VO_2薄膜的制备工艺,着重探讨了热处理工艺和条件对其性能的影响,并介绍了它的最新应用情况。

高水头平面钢闸门水封接触性态研究

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。

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。

平面闸门行走支承滑动摩擦系数计算方法

为了解决平面闸门行走支承滑动摩擦系数计算方法问题,提出了基于黏着理论的滑动摩擦系数计算方法,并将滑动摩擦问题转化成接触面之间的犁沟效应和黏着效应.其中硬材料表面粗糙峰被简化为圆锥体,顶峰的高度在均值附近呈现正态随机分布,应用此随机平面模型对软硬材料之间的犁沟效应进行分析.另外采用'鹅卵石'模型计算黏着效应.此公式在计算摩擦系数与相对滑动速度之间的变化关系时与前苏联学者Крагепьский等提出的变化趋势非常相似,此外其结果还与丁华东等所做的试验结果近似.另外钢对钢、钢对青铜以及钢基铜塑复合材料对不锈钢的摩擦系数随着速度变化的数值与《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74—95)中规定的摩擦系数变化范围很接近.因此证明所提出的公式在计算行走支承滑动摩擦系数时具有一定的可靠性.

不同开度下平面钢闸门流固耦合数值模拟研究

为研究闸门流激振动问题,采用双向流固耦合方法,以ANSYS-Workbench为工具,建立了闸门和流场的有限元模型,将闸门和流场的接触面设置为流固耦合接触面,进行流场和结构场间数据的双向交换,对不同开度下闸门流激振动情况进行了数值模拟,得到了闸门不同开度下的位移、应力情况。结果表明:闸门振动位移及应力随闸门开度的增大而逐渐减小。