基于活跃目标粒子群算法的露顶式平面钢闸门优化

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作者 韩一峰 胡坚柯 王靖坤 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第1期201-207,共7页

针对钢闸门优化问题难以获得全局最优解这一问题,提出了一种活跃目标粒子群(Active Target Particle Swarm Optimization,APSO)算法用于露顶式平面钢闸门的优化设计。该算法在传统粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)算法种群中设... 针对钢闸门优化问题难以获得全局最优解这一问题,提出了一种活跃目标粒子群(Active Target Particle Swarm Optimization,APSO)算法用于露顶式平面钢闸门的优化设计。该算法在传统粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)算法种群中设定一个活跃目标个体,并将该个体引入算法的迭代更新机制中,活跃目标个体的引入增强了算法跳出局部极值、进行全局寻优的能力;并且采用一个综合学习因子代替原始算法中的多个学习因子,进一步提高了算法的收敛速度与稳定性。在满足钢结构强度等约束条件下,以钢闸门总重力为目标函数,对主梁、边柱、面板和次梁等结构参数进行寻优。同时依据优化结果,采用ABAQUS建立有限元模型对钢闸门主梁进行强度复核,结果表明,采用活跃目标粒子群算法对露顶式平面钢闸门进行优化设计能够得到更优的各结构尺寸参数,优化后的钢闸门总重力与文献算例相比降低了15.38%,并且强度复核符合容许应力要求。 展开更多

关键词 露顶式平面钢闸门 容许应力 活跃目标粒子群算法 强度复核 优化设计

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纵向框架连接系对露顶式弧形钢闸门静动力特性影响分析

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作者 鲍伟 王晨 +1 位作者 刘亚坤 傅学敏 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期153-161,共9页

弧形钢闸门是水利枢纽中重要的泄水建筑物,根据事故案例发现弧形钢闸门多因支臂失稳而发生破坏,布置支臂连接系在一定程度上可以增强闸门稳定性,但目前连接系种类众多且无明确规范布置方法。以露顶式三支臂弧门为研究对象,采用CAD-CAE... 弧形钢闸门是水利枢纽中重要的泄水建筑物,根据事故案例发现弧形钢闸门多因支臂失稳而发生破坏,布置支臂连接系在一定程度上可以增强闸门稳定性,但目前连接系种类众多且无明确规范布置方法。以露顶式三支臂弧门为研究对象,采用CAD-CAE联合仿真的数值模拟方法综合探究了不同形式连接系对该闸门静动力特性的影响。结果表明:连接系的布置可以显著提高闸门刚度,改变闸门结构应力分布,降低最大应力;支臂内部腹杆和斜杆对闸门静动力特性提升效果显著,应进行优先布置;在数值模拟中支臂连接系等构件对模拟结果影响较大,采用空间有限元法对弧形闸门支臂校核时应尽量避免对支臂连接系进行过度简化。研究成果对弧形钢闸门支臂连接系布置及有限元计算具有一定参考意义。 展开更多

关键词 露顶式弧形钢闸门 支臂连接系 闸门稳定性 空间有限元法 静力分析 模态分析

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吊点布置对露顶式弧门支臂应力影响有限元分析 被引量：2

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作者 郑圣义 贾海波 张全利 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2014年第2期80-82,共3页

针对吊点布置对露顶式弧门支臂应力场分布及变形特性的影响,以某水电站的露顶式弧门为例,应用有限元分析软件ANSYS建立了仿真模型,计算了不同吊点布置情况下支臂应力场分布及变形特性,分析比较了不同吊点布置下的应力及变形差异。结果表... 针对吊点布置对露顶式弧门支臂应力场分布及变形特性的影响,以某水电站的露顶式弧门为例,应用有限元分析软件ANSYS建立了仿真模型,计算了不同吊点布置情况下支臂应力场分布及变形特性,分析比较了不同吊点布置下的应力及变形差异。结果表明,对于露顶式弧形闸门,当吊点采用不同布置方式时,支臂的应力及变形存在较为明显的区别。该方法对优化露顶式弧门的吊点布置具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 露顶式弧形闸门 吊点布置 主梁及支臂 应力场分布

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露顶式弧形闸门吊耳位置对启门力的影响 被引量：2

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作者 郑圣义 刘欣欣 张全利 《人民黄河》 CAS 北大核心 2013年第8期111-113,共3页

闸门启门力是启闭机容量选择的重要依据之一,吊耳布置位置不同,启门力大小亦有所改变。针对露顶式弧形钢闸门吊耳布置在闸门上游侧和下游侧两种情况,通过计算不同开度下启门力的数值,得到闸门开启过程中启门力随开度变化的曲线。分析表... 闸门启门力是启闭机容量选择的重要依据之一,吊耳布置位置不同,启门力大小亦有所改变。针对露顶式弧形钢闸门吊耳布置在闸门上游侧和下游侧两种情况,通过计算不同开度下启门力的数值,得到闸门开启过程中启门力随开度变化的曲线。分析表明:在闸门空载和闸门挡水两种工况下,露顶式弧形钢闸门吊耳布置在闸门上游侧和下游侧时,启门力数值都随闸门开度的增大而减小,吊耳布置在闸门上游侧与布置在下游侧相比,启门力变化平缓且数值较小;在实际设计过程中,吊耳布置涉及因素众多,不仅应考虑降低闸门的启门力以优化启门方案,还应当综合考虑闸门开启过程中的安全性与稳定性。 展开更多

关键词 露顶式弧形钢闸门 吊耳位置 力臂 启门力

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露顶式平面钢闸门结构优化设计及有限元分析 被引量：4

5

作者 李向宝 《机电一体化》 2013年第6期36-39,共4页

提出了一种露顶式平面钢闸门结构的优化方案,减小了面板朝外闸门所受浮力,减轻了结构总质量,降低造价的同时提高了止水橡皮的寿命。通过有限元计算更精确地对闸门各部分应力进行分析,实现闸门结构的进一步优化设计。

关键词 露顶式平面钢闸门 结构优化 有限元分析

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波浪压力对于露顶式闸门的影响分析计算 被引量：1

6

作者 邢怡芳 《西北水电》 2017年第6期83-84,共2页

露顶式闸门运行时会有风浪工况发生,应将波浪压力作为闸门设计时一项必须考虑的载荷,计入相应的闸门载荷计算中。文章首先由理论分析提出计算依据,然后引入工程实例计算,详细阐明了闸门设计中进行波浪压力计算分析方法和流程。

关键词 露顶式闸门 载荷 波浪压力

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基于有限元法的露顶式弧形闸门动力特性研究 被引量：10

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作者 谢涛 覃志强 +4 位作者 李云峰 杨松 何伟 陶光慧 徐国杨 《水力发电》 2021年第1期103-106,共4页

利用已有载荷和材料参数在ANSYS中建立了露顶式弧形闸门有限元模型,利用有限元法的模态分析对闸门无水工况下全闭和有水工况下不同开度的动力特性进行了计算和分析。结果表明:角木塘弧形闸门出现共振的可能较小,高变形区和高应力区集中... 利用已有载荷和材料参数在ANSYS中建立了露顶式弧形闸门有限元模型,利用有限元法的模态分析对闸门无水工况下全闭和有水工况下不同开度的动力特性进行了计算和分析。结果表明:角木塘弧形闸门出现共振的可能较小,高变形区和高应力区集中于支臂及斜支杆;角木塘弧形闸门的自振频率范围为4~19 Hz;有水工况下弧形闸门的自振频率相对于无水工况有一定的下降;随着闸门开度的增加,相应的自振频率随开度的增加而有所提高;闸门易振部位为支臂及门叶上下部悬臂端。该结果对露顶式弧形闸门的设计和动力特性的研究具有指导意义。 展开更多

关键词 露顶式弧形闸门 ANSYS 动力特性 频率 振型

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露顶式弧形闸门侧止水结构的改进

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作者 任济民 《海河水利》 2000年第1期20-22,共3页

本文根据露顶式弧形闸门侧止水结构形式以及封水原理 ,结合滦河大黑汀水库 2 8孔溢流闸门侧止水改进后的实际效果 ,阐述对露顶式弧形闸门侧止水结构进行改进、消除闸门漏水的可行性和必要性。

关键词 闸门 止水 改进 弧形闸门 露顶式

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伊犁河拦河引水枢纽工程露顶式弧形钢闸门安装技术 被引量：1

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作者 姚俊杰 《山西水利科技》 2012年第3期31-32,47,共3页

主要介绍了露顶式弧形钢闸门在新疆伊犁河拦河引水枢纽工程中的安装流程,传统工艺与新技术的结合。在各流程中根据不同的施工条件、工艺特点、作业工具等,同时考虑施工进度、施工质量、施工成本等的要求,制定合适的施工技术及具体操作... 主要介绍了露顶式弧形钢闸门在新疆伊犁河拦河引水枢纽工程中的安装流程,传统工艺与新技术的结合。在各流程中根据不同的施工条件、工艺特点、作业工具等,同时考虑施工进度、施工质量、施工成本等的要求,制定合适的施工技术及具体操作方法。 展开更多

关键词 露顶式 弧形钢闸门 安装技术

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露顶式弧形闸门启闭机选择分析

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作者 黄显泰 《红水河》 2012年第1期54-57,共4页

通过对我国露顶式弧形闸门启闭机的简要发展过程的介绍,从不同的启闭机及其布置的特点比较了它们的优劣和可能存在的问题,指出目前在选择启闭机时的缺陷和建议。

关键词 露顶式弧形闸门 启闭机 选择

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露顶式平面钢闸门CAD软件开发 被引量：1

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作者 汪恩良 王秀芬 孙冬海 《东北水利水电》 2004年第2期44-45,51,共3页

露顶式平面钢闸门计算机辅助设计EPGCAD系统是一个功能齐全、易于使用的交互式平面钢闸门CAD软件系统。它是在Auto CAD平台利用VBA进行二次开发的产品,具有Windows风格的窗口图形界面,可以完成露顶式平面钢闸门的技施设计,包括设计计算... 露顶式平面钢闸门计算机辅助设计EPGCAD系统是一个功能齐全、易于使用的交互式平面钢闸门CAD软件系统。它是在Auto CAD平台利用VBA进行二次开发的产品,具有Windows风格的窗口图形界面,可以完成露顶式平面钢闸门的技施设计,包括设计计算和绝大部分施工图绘制,并具有存储功能。 展开更多

关键词 露顶式平面钢闸门 CAD 软件开发

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引水枢纽工程露顶式弧形钢闸门安装技术

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作者 王辉 《四川水利》 2023年第6期138-140,173,共4页

为最大程度保证露顶式弧形钢闸门安装质量,以五团引水枢纽为例,研究引水枢纽工程露顶式弧形钢闸门安装技术。结合五团引水枢纽的实际工程情况及施工需求,制定露顶式弧形钢闸门安装流程,优化门叶结合处的安装工艺,完成该闸门安装;并采用A... 为最大程度保证露顶式弧形钢闸门安装质量,以五团引水枢纽为例,研究引水枢纽工程露顶式弧形钢闸门安装技术。结合五团引水枢纽的实际工程情况及施工需求,制定露顶式弧形钢闸门安装流程,优化门叶结合处的安装工艺,完成该闸门安装;并采用ANSYS软件构建露顶式弧形钢闸门有限元模型,分析闸门在30年一遇洪水时的应用情况。分析结果显示:安装后闸门的整体最大应力458.26 MPa,位移18.13 mm,满足工程设计规范标准。 展开更多

关键词 引水枢纽工程 露顶式 弧形钢闸门 安装技术

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基于ANSYS浅析露顶式弧形闸门支臂自振特性

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作者 杨松 曾祥磊 《陕西水利》 2018年第1期159-161,共3页

露顶式弧形闸门作为重要的挡水设备安装于过水孔口处,由于弧形闸门面板上的水压力全部经支臂传递,支臂的设计尤为重要,但在工程实际中,设计人员对支臂自振特性的关注较少。通过大型有限元分析软件AN SYS对露顶式弧形闸门进行模拟,分析... 露顶式弧形闸门作为重要的挡水设备安装于过水孔口处,由于弧形闸门面板上的水压力全部经支臂传递,支臂的设计尤为重要,但在工程实际中,设计人员对支臂自振特性的关注较少。通过大型有限元分析软件AN SYS对露顶式弧形闸门进行模拟,分析其支臂间支承结构对支臂自振特性的影响,结果认为:合理布置支臂间支承结构对支臂发生共振的频率范围、共振的概率、共振的振幅及共振的方向均有积极作用。 展开更多

关键词 露顶式弧形闸门 支臂支承结构 有限元分析 ANSYS 自振特性

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某拦河蓄水钢闸门主梁优化及有限元分析 被引量：8

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作者 郑圣义 姚辉 +1 位作者 陈笙 牛继业 《水电能源科学》 北大核心 2018年第4期187-190,212,共5页

为改善水工钢闸门主梁腹板的应力分布,减小主梁挠度,提出了一种新型的主梁结构即实腹式双拱形主梁。以某露顶式拦河蓄水闸为例,利用有限元软件ANSYS分别建立了梯形变截面梁腹板模型和双拱形变截面梁腹板模型、梯形变截面主梁闸门和双拱... 为改善水工钢闸门主梁腹板的应力分布,减小主梁挠度,提出了一种新型的主梁结构即实腹式双拱形主梁。以某露顶式拦河蓄水闸为例,利用有限元软件ANSYS分别建立了梯形变截面梁腹板模型和双拱形变截面梁腹板模型、梯形变截面主梁闸门和双拱形主梁闸门模型,对两种主梁和闸门分别进行静特性结构分析,比较两种主梁腹板和闸门各构件的应力及变形。结果表明,双拱形变截面梁闸门各个构件的最大折算应力比梯形变截面梁闸门基本小8%以上,位移挠度比梯形变截面梁闸门小14%左右。说明在强度安全和刚度校核时,双拱形变截面梁闸门优于梯形,在水工钢闸门主梁优化及设计时,可考虑采用双拱形变截面主梁。 展开更多

关键词 露顶式钢闸门 双拱形主梁 ANSYS 主梁优化 结构分析

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平面定轮闸门三维有限元分析 被引量：11

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作者 孙琳 《水利规划与设计》 2013年第5期37-40,共4页

本文利用软件对某水闸平面钢闸门主梁、次梁作了三维有限元变形、应力计算,得到该闸门在静水压力下的变形及应力分布规律,对其刚度、强度进行了校核,得出了一些有益的结论,并与传统的设计计算书作对比。

关键词 露顶式 平面闸门 有限元

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航电枢纽弧形门安装技术研究

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作者 黄涛 金红宁 +1 位作者 谭浩 周闽 《工程建设与设计》 2020年第15期147-150,共4页

井冈山航电枢纽泄水闸形式为露顶式弧形闸门,现就井冈山航电枢纽泄水闸弧形闸门施工要点,详细介绍闸门安装及调试等施工技术。

关键词 航电枢纽 泄水闸 露顶式 弧形闸门 安装技术

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广西长洲水利枢纽内江泄水闸工作闸门安装技术

17

作者 刘皓 牟时彤 杨健 《青海水力发电》 2013年第1期40-42,共3页

文章结合广西长洲水利枢纽内江泄水闸工作闸门安装的现场施工条件。介绍露顶式工作闸门的安装措施，并对闸门安装的方法和质量控制要点做了详细的介绍。

关键词 露顶式 平面叠梁钢闸门 安装 技术

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汪恩良

18

《水利天地》 2004年第6期12-12,共1页

汪恩良是1999年7月毕业于东北农业大学农业水土工程专业的硕士研究生.2000年被任命为省水利科学研究院寒区水利工程技术研究室副主任,主持工作.

关键词 冻土工程 研究院 低温工程 农业水土工程 露顶式平面钢闸门 青年基金 学术研讨会 水利系统 水科院 干渠 渠道 水利科学

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