人民黄河

作者：张聪;张钰奇;王童童;王茂;赵华东;李松涛

单位：（1.郑州大学 机械与动力工程学院,河南 郑州 450001; 2.河南省智能制造研究院, 河南 郑州 450001; 3.许昌机电职业学院,河南 许昌 461000）

关键词：弧形闸门;有限元仿真;数值分析;静动态应力;流固耦合;结构健康监测

为了确保某水库溢洪道露顶式弧形闸门在各工况下稳定运行以及实现闸门的结构健康监测,结合相关标准分析弧形闸门的静动态应力及变形情况,对露顶式弧形闸门不同运行工况进行研究。采用有限元仿真的方法,分别运用静力学仿真和流固耦合仿真分析计算0~6.5 m水深及0~6 m开度工况下露顶式弧形闸门的应力变形情况;并在现场进行测量试验,在弧形闸门上布置应力传感器,测量在1.4 m水深下弧形闸门在静止和启闭过程的静动态应力。结果表明:弧形闸门面板等效应力值在闸门6.5 m水深下启门瞬间达到最大值,为148.71 MPa;弧形闸门除面板外其他部位等效应力在闸门开度为6 m时达到最大值,为207.63 MPa;弧形闸门主、次梁的总变形量均在闸门6.5 m水深下启门瞬间达到最大值,分别为8.46、8.65 mm。仿真分析结果和传感器测量结果两者的误差在20%以内。

来源：2023年第3期

《人民黄河》期刊编辑部

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