乌东德水电站水工闸门动力安全评价

发布时间：2024-04-23 05:06

　　乌东德水电站泄洪洞工作闸门为弧型闸门,具有孔口尺寸大、水头高、流速大、局部开启运行的特点,研究闸门在流激振动下的动力特性具有重要意义。运用数值模型和物理模型相结合的方法进行了仿真模拟和试验研究,综合评估了闸门的流激振动安全性。结果表明:两种模型得到的7阶以内闸门自振频率较为接近,且振型相同,相互验证了彼此的可靠性;物理模型试验应力结果与数值计算结果较为接近,闸门支臂和横梁等主要构件的动静叠加应力不超过157 MPa,闸门下支臂与支铰连接部位腹板处测点应力较大,但未超过局部承压容许应力值。

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【部分图文】：

图1泄洪洞弧形闸门门体结构(单位:mm)

工作闸门的材质为低合金结构钢Q345B,依据相关规范[14],厚度为16～40mm的钢板组别为第2组,钢材抗拉、抗压和抗弯的容许应力为225MPa,抗剪容许应力为135MPa,局部承压容许应力为335MPa;因该工程等级属于大型工程,调整系数取0.9,局部承压容许应力不乘....

图2闸门三维实体模型

采用六面体实体单元(单元类型:solid185)对钢闸门三维实体模型进行网格划分,闸门三维有限元单元网格模型如图3所示;闸门有限元模型的网格尺寸为0.1m,节点总数为523813,单元总数为982898。图3闸门三维有限单元网格

图3闸门三维有限单元网格

图2闸门三维实体模型钢闸门的材料为Q345B,物理力学参数取:弹性模量2.1×105MPa,密度7.8×103kg/m3,泊松比0.3。

图4闸门的位移边界条件

闸门在65.0m设计水头作用下的有限元静力计算边界条件为:钢闸门的左右两支铰的中心轴进行全位移约束,但不约束转动自由度,即允许发生转动。同时,对闸门底部与泄洪洞接触面进行竖直向(坐标轴Y方向)位移约束,如图4所示。有限元静力计算荷载为:除自重外,闸门承受65.0m设计水头的静....

本文编号：3962663