三峽葛洲壩船閘自上世紀(jì)通航以來(lái),承擔(dān)著重要的通航任務(wù),其運(yùn)行安全問(wèn)題關(guān)系到長(zhǎng)江中上游的航運(yùn)功能。在復(fù)雜水域中,船閘人字門在復(fù)雜水域中啟閉頻繁,長(zhǎng)期在重載低速的工況條件下工作,受到很多振源的影響。門體兩側(cè)受到兩側(cè)水壓,一側(cè)動(dòng)水載荷、涌浪的共同作用,以及門體開(kāi)關(guān)門過(guò)程中的卡阻等影響而產(chǎn)生振動(dòng)。同時(shí)在門體工作過(guò)程中,船閘人字門系統(tǒng)的各個(gè)結(jié)構(gòu)隨著工作狀態(tài)不同會(huì)受到不同程度的應(yīng)力,產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象,進(jìn)而對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)造成損傷性影響。人字門因以上原因產(chǎn)生的損傷通常在水下,日常通航情況下不易被發(fā)現(xiàn),造成通航安全隱患。船閘人字門健康狀況遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)船閘人字門日常工作狀態(tài)下各個(gè)結(jié)構(gòu)的健康狀況,當(dāng)人字門體有發(fā)生共振風(fēng)險(xiǎn)以及各結(jié)構(gòu)應(yīng)力超過(guò)正常范圍閾值時(shí),及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào),提醒工作人員采取相應(yīng)措施預(yù)防產(chǎn)生更嚴(yán)重的損傷。本文在原先船閘人字門健康狀況遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,對(duì)船閘人字門的日常健康監(jiān)測(cè)進(jìn)行進(jìn)一步的研究。對(duì)人字門系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)的建模進(jìn)一步細(xì)化,選取合適信號(hào)處理方法處理實(shí)測(cè)振動(dòng)信號(hào),對(duì)門體各工況振動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析,判斷門體是否有共振風(fēng)險(xiǎn),為門體日常監(jiān)測(cè)提供參照依據(jù),處理應(yīng)力信號(hào)并分析門體主要結(jié)構(gòu)在工作過(guò)程... 

【文章來(lái)源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．?２振動(dòng)傳感器鋪設(shè)位置示意圖??Ｆｉｇ．?２．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｌａｙｉｎｇ?ｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｖｉｂｒａｔｉｏｎ?ｓｅｎｓｏｒ??－－??

?船閘人字門健康狀況遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研宄???２．２船閘人字門有限元分析??．．．?：?Ｉ?１??２．２．１船閘人字門模態(tài)分析??船閘人字門結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件眾多，因此對(duì)門體建模結(jié)構(gòu)加以必要簡(jiǎn)化，保留主梁、??背拉桿、面板等主要部件。本文應(yīng)用Ｓｄｉｄｗｏｒｋｓ三維建模軟件建立葛洲壩某船閘下游人??字門單側(cè)門體的幾何模型，如圖２．４。??Ｉ??圖２．?４人字門模型三維圖??Ｆｉｇ．?２．４?Ｔｈｒｅｅ?ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｄｒａｗｉｎｇ?ｏｆ?ｍｉｔｅｒ?ｇａｔｅ?ｍｏｄｅ??，?？?．?Ｉ??該人字門主要由多個(gè)主橫梁和豎向主梁相互焊接組成主門體結(jié)構(gòu)，？在門體背水面布??置上下兩套背拉桿結(jié)構(gòu)和主面板。門體的坐標(biāo)系定義如圖２．５所示。將此門體模型導(dǎo)入??有限元分析軟件Ａｎｓｙｓ－Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ中，根據(jù)門體的結(jié)構(gòu)形式和實(shí)際運(yùn)行自由度定義約束??邊界條件，在門軸位置處施加約束，并放開(kāi)門體繞Ｚ軸旋轉(zhuǎn)的自由度（圖２．５門軸側(cè)），??并基于此門體模型進(jìn)行模態(tài)分析，得到門體各階振型圖（圖２．６－圖２．１０）和人字門的前??五階特征頻率［３１］（表２．１）。??由圖２．６－圖２．１０門體各階模態(tài)振型可以看出，當(dāng)門體發(fā)生共振時(shí)，其頂樞、底樞、??門中縫部分形變最嚴(yán)重，造成門體主體結(jié)構(gòu)發(fā)生形變。這時(shí)需要背拉桿對(duì)門體進(jìn)行固定，??減小振動(dòng)能量對(duì)門體產(chǎn)生的損傷。分析表１中各頻率可知，該人字門體的特征頻率集中??在０－２５ＨＺ的低頻段內(nèi)，即當(dāng)人字門各工況下的主激振頻率和以上特征頻率重合或者接??近時(shí)，人字門在運(yùn)行時(shí)會(huì)有發(fā)生共振故障的風(fēng)險(xiǎn)，反之則表示人字門門體處于安全運(yùn)行??狀態(tài)。表１中的特征頻率為實(shí)際振動(dòng)信號(hào)處理和分析的

?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???ＭＨｉＨ??：?：?ｉ?＿，??ｎ?＿＿?Ｉ??軸，ｐ＿｜側(cè)ｆ??側(cè)；＾？！?ｘ??；：：：：；；：??圖２．?５人字門約束位置圖??Ｆｉｇ．?２．５?Ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｍａｐ?ｏｆ?ｍｉｔｅｒ?ｇａｔｅ?ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ??Ｍｍ??■ｒ’ｉｉ?ｍ?ｉ?ｙｍｓｍ?．?ｒｒ＾ｉｔｕｎ??ｓ?丨：寧??■ＩＩＩ?ｔｉｌｌ?１１．１?ｕ?１１??ｍｔｒ?ｉ．?ｍｉｉ??４＾?：?：?ｉ：：?１Ｈ１?：：．：??■Ｖｆｌ１！?＇，?：?ｉ??ｉ?ｉ?＇?ｉ?ｉ?ａ?Ｓｐ?ｉ?ｉ?？?？?？）??Ｉ?ｌｉｌｉｉｌ?１：？＾??圖２．?６?—階模態(tài)振翠圖?圖２．?７二階模態(tài)振型圖??Ｆｉｇ．?２．６?Ｍｏｄｅ?ｓｈａｐｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｉｒｓｔ－ｏｒｄｅｒ?ｍｏｄｅ?Ｆｉｇ．?２．７?Ｍｏｄｅ?ｓｈａｐｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｅｃｏｎｄ－ｏｒｄｅｒ?ｍｏｄｅ??－?Ｉｔ?？?ｉｉ?ｎ＊＊ｒ?ｐ?ｉｔ?．ｒｆ．??ｉｉｉ＇ｉ?ｍ?．ｉ１?ｊｕ?ｉ?ｉｎ?？ｎ，ｉ??ｉｆ?ｌ，?：?Ｖｊ?ｉ?ｉｉ－?ｌｉｔ：丨丨丨?１１＿??ＩＩ丨參??：ｒ?ｒ?ｒｉ?！?？；??ｍ：！義?�。�？??：：：！？＇．！?１?；??Ｒ：Ｐｒ?ｉ；，?Ｗｖ??ＷＷ５?Ｊ！?／！?ｊ??ｆＯＴｔｖ??圖２．?８三階模態(tài)振型圖?圖２．?９四階模態(tài)振型圖??Ｆｉｇ．?２．８?Ｍｏｄｅ?ｓｈａｐｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｉｒｄ－ｏｒｄｅｒ?ｍｏｄｅ?Ｆｉｇ．?２．９?Ｍｏｄｅ?ｓｈａｐｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｏｕｉｔｈ?－ｏｒｄｅｒ?ｍｏｄｅ??－９?－??＼

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]葛洲壩三號(hào)船閘人字門振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 柳博仁.大連海事大學(xué) 2017
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本文編號(hào)：2943351