【摘 要】
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水工弧形闸门因其轻型的结构特征、优越的运行特点以及简便的操作方式被广泛地应用于泄水建筑物中。但是在运行过程中,由于水流和门体的相互作用,引起的流激振动现象也普遍存
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水工弧形闸门因其轻型的结构特征、优越的运行特点以及简便的操作方式被广泛地应用于泄水建筑物中。但是在运行过程中,由于水流和门体的相互作用,引起的流激振动现象也普遍存在,当这个振动量级达到一定程度时往往使闸门结构产生破坏,造成极大损失。近年来随着高坝建设的不断发展,弧形闸门门体结构设计也趋于复杂,运行过程的动态特性也变得复杂多样。为避免闸门的共振破坏,对弧形闸门结构进行动态特性分析以及动态优化已成为一个重要研究课题。 本文提出通过调节闸门支臂惯性矩的优化方法以提高结构整体的抗弯刚度,进而提高闸门低阶振型的振动频率,使其避开水动力荷载高能区,达到结构抗振优化设计的目的。 使用大型有限元分析软件ANSYS为计算平台,以实际工程为依托,对弧形闸门结构优化方案分别进行了模态分析、谐响应分析和瞬态动力学分析,验证了增强闸门支臂惯性矩以提高闸门低频这一优化方案的可行性。并对新的优化设计方向进行了探索,提出闸门面板与支臂惯性矩同步调节的新方案。 利用ANSYS优化设计模块,对水工弧形闸门进行了质量优化设计。并提出了使用ANSYS优化模块进行质量优化设计时应当注意的问题。
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