[发明专利]水力式升船机承船厢纵向抗倾覆数值模拟分析方法

摘要

本发明公开了一种水力式升船机承船厢纵向抗倾覆数值模拟分析方法，基于数值模拟技术，考虑承船厢与厢内水体的相互作用，较为真实地反应了承船厢纵向倾斜过程中承船厢和厢内水体的流固耦合作用。本发明研究了同步系统独立工作时以及导向系统独立工作时水力式升船机承船厢的纵向抗倾覆特性，并对系统纵向抗倾覆特性的影响因素进行了探讨，揭示了承船厢纵向抗倾覆机，为水力式升船机承船厢纵向抗倾覆设计提供了科学、合理的依据和参考。

主权项

1.一种水力式升船机承船厢纵向抗倾覆数值模拟分析方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采集水力式升船机系统浮筒、承船厢、同步系统、卷筒和导向系统的参数取值，建立相应的力学模型；(2)基于力学解析方法，根据静力学平衡原理及承船厢变形协调条件，以承船厢、浮筒和同步系统为对象，建立水力式升船机系统力学平衡方程，得出承船厢纵向倾斜过程中厢内水体产生的纵向倾覆力矩以及承船厢、浮筒和同步系统所提供的纵向抗倾覆力矩；(3)基于导向系统的工作原理，结合导向系统的各力学参数，以承船厢、浮筒和导向系统为研究对象，采用作图法画出导向系统所提供的纵向抗倾覆力矩随承船厢倾斜角度的变化关系以推求得出导向系统所提供的纵向抗倾覆力矩；(4)基于水力式升船机承船厢尺寸，分别建立承船厢和厢内水体的二维有限元模型；(5)根据步骤(4)建立的有限元模型，施加相应的边界条件，采用标准k‑ε模型，考虑承船厢和厢内水体的流固耦合作用，基于ADINA有限元分析软件对水力式升船机承船厢纵向抗倾覆问题进行数值模拟计算；(6)基于计算结果，分析研究不同运行条件下水力式升船机承船厢的纵向抗倾覆特性，并对系统纵向抗倾覆特性的影响因素进行分析。