大坝深孔事故门拉杆移轴系统的性能分析与结构优化

摘要

针对大坝深孔事故门移轴装置在退销作业中存在的结构稳定性问题，本文基于有限元仿真方法对移轴小车关键工况进行力学特性研究.通过建立移轴装置的三维参数化模型，重点对液压升降平台在极限载荷工况下的应力分布及结构变形展开分析.采用ANSYS Workbench平台构建包含移动机构、升降平台和销轴支架的接触非线性仿真模型，模拟最大垂直载荷4t与水平载荷18kN联合作用下的结构响应.通过静力学仿真验证了小车在承受载荷时的稳定性，证明了小车在无复杂外界条件的工况下可正常工作.进一步通过模态分析和随机振动分析，发现移轴装置的稳定性与抗振性还有提升空间，后通过实验探究移轴装置在工作时受到强风激励后的变形与所受应力情况.采用Box-Behnken试验设计方法，并通过多目标优化来降低原有工况下的受力变形，提高了移轴装置在实际使用时的安全性可靠性.本研究的仿真模型为大型水工机械特种装置的稳定性评估与结构优化提供了分析手段，其结论对移轴装置的结构优化具有重要指导意义.

关键词

移轴装置 / 有限元仿真 / 模态分析 / 结构稳定性 / 多目标优化