【摘 要】
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为探究背压、库压等参数对伸缩式水封止水性能的影响,建立了高水头伸缩式闸门水封的非线性有限元模型,对橡胶材料在止水过程中的受力性能及变形特性进行了数值仿真.首先,基于最小二乘法原理对橡胶材料单轴拉压及纯剪切的试验数据进行曲线拟合并且确定了Mooney-Rivlin本构模型参数,基于ANSYS软件建立了高水头伸缩式水封的仿真模型,通过APDL语言实现了封头接触状态的判断及侧向库水压力的循环迭代施加;其次,分析了含不同参数数量的Mooney-Rivlin模型对仿真精度的影响,并与模型试验对比验证了仿真的有效性;
【机 构】
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中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,杭州 311122;河海大学机电工程学院,常州 213022
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为探究背压、库压等参数对伸缩式水封止水性能的影响,建立了高水头伸缩式闸门水封的非线性有限元模型,对橡胶材料在止水过程中的受力性能及变形特性进行了数值仿真.首先,基于最小二乘法原理对橡胶材料单轴拉压及纯剪切的试验数据进行曲线拟合并且确定了Mooney-Rivlin本构模型参数,基于ANSYS软件建立了高水头伸缩式水封的仿真模型,通过APDL语言实现了封头接触状态的判断及侧向库水压力的循环迭代施加;其次,分析了含不同参数数量的Mooney-Rivlin模型对仿真精度的影响,并与模型试验对比验证了仿真的有效性;最后,通过参数分析研究了水封自由外伸量、接触应力、外偏移量在不同工作阶段随水封所受背压、库压以及止水面板与压板之间初始间隙变化的规律.
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折冲水流作为闸下常见不良流态之一,会对下游河床和河岸造成严重的冲刷破坏.基于结构对称的大扩散比多孔水闸模型试验,在对称来流和出流条件下,采用LSPIV技术采集下游表面流场数据,研究扩散比和弗劳德数对闸下折冲水流表面流场偏折特性的影响.结果表明,下游河道横断面流速呈“S”型分布,折冲水流动力轴线沿程偏折显著,并按折冲水流区域主控因子的不同将其划分为三个流段,整体上,随着弗劳德数的增大,水闸过流宽度的主控流段趋于缩小,而边界扩展宽度的主控流段趋于扩大.通过回归分析得到折冲水流偏折率是弗劳德数和扩散比的函数,且
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