船閘人字門結(jié)構(gòu)有限元分析.pdf

1、內(nèi)河水運(yùn)是國(guó)家綜合運(yùn)輸體系和水資源綜合利用的重要組成部分。加快推動(dòng)水運(yùn)事業(yè)，不僅符合環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)總體要求，而且促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。目前，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展和綜合實(shí)力的不斷增強(qiáng)，水運(yùn)工程基礎(chǔ)設(shè)施薄弱以及船閘現(xiàn)實(shí)功能缺陷，已經(jīng)很難滿足國(guó)內(nèi)水路運(yùn)輸形勢(shì)的要求。在這種緊迫的局勢(shì)下，船閘的設(shè)計(jì)和建設(shè)將會(huì)面臨更為嚴(yán)峻的考驗(yàn)。人字閘門作為船閘最為復(fù)雜的部分，在船閘中發(fā)揮著不可替代的作用。閘門的經(jīng)濟(jì)適用和安全高效直接關(guān)系著船閘運(yùn)行效率和建

2、造成本。所以，對(duì)人字閘門的不斷研究顯得日益重要。
　　 為了實(shí)現(xiàn)船閘人字門更為合理的設(shè)計(jì)，以及對(duì)設(shè)計(jì)成果準(zhǔn)確的評(píng)估和優(yōu)化，本文以薩拉康水電站船閘為工程背景，基于通用的Ansys有限元軟件，開(kāi)展了對(duì)人字閘門的初步研究。首先介紹了船閘的工程概況、有限元基本原理和使用的有限元軟件Ansys的相關(guān)功能。然后根據(jù)規(guī)范對(duì)閘門的主要部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，得出入字閘門基本參數(shù)，在此基礎(chǔ)上對(duì)閘門進(jìn)行有限元數(shù)值模擬。模擬過(guò)程主要有:建立實(shí)體模型、定義單元類

3、型和實(shí)常數(shù)、網(wǎng)格劃分、施加載荷以及計(jì)算分析等。利用Ansys實(shí)體和CAD三維實(shí)體模型建立有限元模型。實(shí)體模型的定義主要是采用solid45單元屬性，有限元模型根據(jù)部件的要求分別采用shell63、solid45和beam188等單元屬性。閘門施加荷載時(shí)，主要考慮正常通航水位下的靜水壓力。根據(jù)模擬得出的人字閘門的應(yīng)力應(yīng)變結(jié)果，對(duì)整體閘門結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行評(píng)定。利用有限元模型對(duì)閘門進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析，根據(jù)模態(tài)分析的基本理論和結(jié)構(gòu)自振特性，