【《某弧形钢闸门有限元分析案例》1200字】

某弧形钢闸门有限元分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u7932某弧形钢闸门有限元分析案例 1227041.1弧形钢闸门静水压力分析 1163031.2弧形钢闸门框架分析 41.1弧形钢闸门静水压力分析对弧形钢闸门面板施加静水压力，具体的选取参数有弹性模量；泊松比；闸门材料密度为；弧形闸门面板壳单元厚度选取10mm。使用ANSYSWorkbench对该弧形钢闸门进行受力校核分析。图1.1为弧形钢闸门在静水压力作用下的应力图图1.1弧形钢闸门在静水压力下的应力图图1.2为弧形钢闸门在静水压力作用下的位移图图1.2弧形钢闸门在静水压力下的位移图由弧形闸门在静水压力下的应力图和位移图可知，应力最大值出现在下水平主梁、垂直梁（隔板）与大支臂交点处；应力最小值出现在设计水位处（上游水面）；位移最大值出现在弧形面板中下部；位移最小值出现在铰支座处。为进一步测试闸门承载水压力极限，将露顶式直支臂弧形钢闸门设计水位抬高，以极限应力值为参考条件，在ANSYS中改变设计水位y轴的数值，依次进行模拟分析，得出露顶式弧形钢闸门的最高设计水位。图1.3为闸门潜孔式应用设计水位示意图图1.3弧形钢闸门潜孔式应用设计水位示意图图1.4为弧形钢闸门在设计水位为7.5m处的应力图图1.4弧形钢闸门在静水压力下的应力图（7.5m）图1.5为弧形钢闸门在设计水位为7.5m处的位移图图1.5弧形钢闸门在静水压力下的位移图（7.5m）由弧形闸门在设计水位为7.5m处的的应力图和位移图可见，与设计水位为0m时对比，还是有不同点，其应力最大值出现在下水平主梁、垂直梁（隔板）与大支臂交点处；应力最小值出现在弧形面板中上部；位移最大值出现在弧形面板中上部；位移最小值出现在铰支座处。根据弧形钢闸门极限位置，以1m为间隔，依次调节设计水位高度，模拟得到弧形钢闸门在设计水位为0m~7.5m处的应力最大值、最小值；位移最大值、最小值的分布。表1.1露顶式弧形闸门不同设计水位处应力、位移分析弧形钢闸门设计水位高度弧形钢闸门应力最大值弧形钢闸门应力最小值弧形钢闸门位移最大值弧形钢闸门位移最小值0101.830.11323.6701120.930.17723.4502137.030.24223.3503153.130.30623.0104169.230.37122.9405185.330.43522.7806193.240.47222.5707201.230.50122.2407.5205.150.53022.490根据弧形钢闸门在设计水位为0m~7.5m处的应力最大值、最小值；位移最大值、最小值的分析，其应力最大值出现位置基本固定，主要在水平主梁、垂直梁（隔板）与大支臂交界处，位移主要出现在面板中部以及中上部，与之前的框架分析结果应力最大值出现位置一致；由于弧形闸门为整体受静水压力力分析，与单独分析框架以及水平主梁、垂直梁（隔板）弯矩数值有出入，但其，满足闸门强度设计要求，故设计的弧形钢闸门总体合格。1.2弧形钢闸门框架分析图1.6为弧形钢闸门主框架总弯矩图图1.6弧形钢闸门主框架总弯矩图图1.7为弧形钢闸门主框架总剪力图图1.7弧形钢闸门主框架总剪力图由弧形钢闸门主框架总弯矩、总剪力图可知，主框架弯矩与剪力最大值出现在水平主梁与大支臂的交汇处。根据闸门主框架的比较分析结果，发