小湾水电站事故链轮门轮轨接触分析.pdf.pdf

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第��卷第�期�水电能源科学����.�����.��
�������年�月������������/������������������.��������
文章编号:����—������������—��������
小湾水电站事故链轮门轮轨接触分析�
赵兰浩�李同春�曹以南�
��.������;�.国家电力公司昆明勘测设计研究院,云南昆明��������
摘要:采用有限元混合法对��������级的小湾水电站事故链轮门轮轨接触问题进行了分析。首先给出三维�
有初始间隙摩擦接触问题的力学模型,推导出相应的有限元方程,然后给出选代求解步骤�计算结果表明,虽�
然表面接触点的最大压应力大大超出容许压应力,但由于接触区域附近处于三向受压状态,最大剪应力发生�
在表面接触点以下�.����,�
空间。�
关键词:有限元混合法,摩擦接触;辊轮�
中图分类号:����:����.���文献标志码:��
小湾水电站最大坝高�����,在坝身底孔进�合法。该方法将作用在接触体上的力系分解为外�
口段布置���������的平面事故检修链轮闸门,�力和接触界面上的接触力,把接触体的位移和接�
担负着底孔工作门发生事故时紧急动水闭门断流�触界面上的接触力作为混合变量,其中以接触体�
任务。小湾水电站事故链轮门是目前国内外设计�的位移为基本未知量,而以接触区域局部坐标系�
水头最高、荷载最大的链轮闸门,其工作水头����下的节点接触力为迭代变量,将非线性接触迭代�
�,起吊荷载��������,总水压力为����������。�收缩在接触面上进行,把复杂的摩擦接触非线性�
链轮闸门主要支承行走部分,采用��个辊轮用链�反映在接触力的变化上,使得迭代计算变得简单�
板将其依次连接,工作时绕门叶边柱上的承载轨�易行,大大提高了计算效率。�
道转动。单个辊轮的计算荷载达��������,试验��.��有初始间隙摩擦接触问题的力学描述�
得出的荷载可能会超过�������。目前对于大荷�实际工程中的接触过程是一个复杂的力学行�
载辊轮的接触应力计算与控制的认识还不够深�为,当抽象为力学模型时应满足以下三个接触条�
入,根据设计规范���推荐的方法计算,允许的辊轮�件��:①法向不可贯人性。即在变形过程中接触�
接触应力与有关试验的差异较大。国内曾对�面上各点所对位移应满足相容性,不允许相互侵�
��������、设计承载能力为������的辊轮加压到�入或覆盖。②法向接触力为压应力条件。即接触�
��������荷载也未出现裂纹、破坏现象���。而辊�面上的法向应力只能是压应力。③切向摩擦力条�
轮是事故链轮门设计中的关键构件,关系到事故�件。当作用在接触面上某一点处的切向力达到并�
链轮门能否正常安全地运行,所以有必要对小湾�超过该方向上的最大抗力时,接触体将沿该方向�
水电站事故链轮门轮轨接触问题进行三维有限元�滑动,这里采用广义����—�������准则来描述。�
接触分析。�在一定应力和位移边界条件下的两个接触体�
��、��,考查其可能接触边界���、�上的一