閘門伸縮式止水結(jié)構(gòu)的有限元分折

[ 摘要 ] 本文結(jié)合工程實例，利用超彈性材料單元和接觸單元對鋼閘門止水充壓后的變形、接觸和反力過程進行計算分析，所獲初步成果與原型試驗比較吻合，據(jù)此提出的鋼閘門止水有限元彷真分析具有一定的實用價值。
[ 關(guān)鍵詞 ] 超彈性材料；超彈性材料單元：接觸單元：目標單元
大型水工鋼閘門的止水通常使用的橡膠、聚合物等材料是屬于超彈性材料，所謂超彈性材料即該材料在受力后會產(chǎn)生較大的可恢復(fù)（彈性）變形，而體積沒有明顯變化，是一種不可壓縮的或近似不可壓縮的即泊桑比（μ）接近于0.5的材料。該材料性質(zhì)不同于一般彈性、彈塑性材料，呈現(xiàn)比較復(fù)雜的應(yīng)力~應(yīng)變關(guān)系（應(yīng)力~應(yīng)變關(guān)系曲線存在無和一至二個拐點）。
以前大型工程的止水性能是通過1:1的結(jié)構(gòu)模型試驗或原型試驗加以驗證。本文利用大型結(jié)構(gòu)分折軟件（ANSYS5.6）專門提供的超彈性材料單元（Mooney-Rivlin），對某水電站大型弧形閘門的伸縮式止水結(jié)構(gòu)進行模擬分折，探索止水體的受力變形過程和特性。
1止水體有限元分析的特點
東風水電站左、右中孔弧形閘門，孔口尺寸5×6m2，設(shè)計水頭80 m，閘門采用伸縮式水封裝置，水封裝置由框形水封（止水體）、水封座、壓板、螺栓等組成，金屬的水封座安裝在門槽埋件上，通過螺栓，由壓板將止水橡膠兩翼壓緊在水封座上，以形成充水壓力腔。
閘門關(guān)閉后，壓力腔充水壓，水封受壓后水封頭部伸出、頂緊閘門面板使閘門止水，然后充水系統(tǒng)穩(wěn)壓，閘門處于擋水狀態(tài)。

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發(fā)布：2007-07-27 16:05 編輯：泛普軟件 · xiaona [打印此頁] [關(guān)閉]

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