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《基于拓撲優(yōu)化理論的大跨度三支座水工弧形鋼閘門設(shè)計研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號：TV663學校代碼：10712研究生學號：2012050858UDC：626密級：公開@S；M：農(nóng)林奇牧大學2015屆攻讀碩士學位研究生學位（畢業(yè)）論文基于拓撲優(yōu)化理論的大跨度三支座水工弧形鋼閘門設(shè)計研究學科專業(yè)水工結(jié)構(gòu)工程研究方向水工結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究生閆冬指導教師蔡坤副教授完成時間2015.5中國陜西楊凌研宄生學位（畢業(yè)）論文的獨創(chuàng)性聲明本人聲明：所呈交的碩士學位（畢業(yè)）論文是我個人在導師指導下獨立進行的研究工作及取得的研究結(jié)果：論文中的研究數(shù)據(jù)及結(jié)果的獲得完全符合學?！蛾P(guān)于規(guī)范西北農(nóng)林
2、科技大學研究生學術(shù)道德的暫行規(guī)定》，如果違反此規(guī)定，一切后果與法律責任均由本人承擔。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究結(jié)果，也不包含其他人和自己本人已獲得西北農(nóng)林科技大學或其它教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同事對本研冗所做的任何貢獻均已在論文的致謝中作了明確的說明并表示了謝意。導師指導研宄生學位（畢業(yè)）論文的承諾本人承諾：我的碩士研究生___所呈交的碩士學位（畢業(yè)）論文是在我指導下獨立開展研究工作及取得的研究結(jié)果，屬于我現(xiàn)崗職
3、務(wù)工作的結(jié)果，并嚴格按照學校《關(guān)于規(guī)范西北農(nóng)林科技大學研究生學術(shù)道德的暫行規(guī)定》而獲得的研究結(jié)果。如果違反學校《關(guān)于規(guī)范西北農(nóng)林科技大學研究生學術(shù)道德的暫行規(guī)定》，我愿接受按學校有關(guān)規(guī)定的處罰處理并承擔相應(yīng)導師連帶責任。關(guān)于研宄生學位（畢業(yè)）論文使用授權(quán)的說明本學位（畢論文的知識產(chǎn)權(quán)歸屬西北農(nóng)林科技大學。本人同意西北農(nóng)林科技大學保存或向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的紙質(zhì)版和電子版，允許論文被查閱和借閱；同意西北農(nóng)林科技大學將本學位（畢ik)論文的全部或部分內(nèi)容授權(quán)匯編錄入《中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)
4、據(jù)庫》進行出版，并享受相關(guān)權(quán)益。本人保證，在畢業(yè)離開（或者工作調(diào)離）西北農(nóng)林科技大學后，發(fā)表或者使用本學位（畢業(yè)）論文及其相關(guān)的工作成果時，將以西北農(nóng)林科技大學為第一署名單位，否則，愿意按《中華人民共和國著作權(quán)法》等有關(guān)規(guī)定接受處理并承擔法律責任。任何收存和保管本論文各種版本的其他單位和個人(包括研究生本人)未經(jīng)本論文作者的導師同意，不得有對本論文進行復制、修改、發(fā)行、出租、改編等侵犯著作權(quán)的行為，否則，按違背《中華人民共和國著作權(quán)法》等有關(guān)規(guī)定處理并追究法律責任。(保密的學位論文在保密期限內(nèi)，不
5、得以任何方式發(fā)表、借閱、復印、縮印或掃描復制手段保存、匯編論文）Classificationcode:TV663Universitycode:10712UDC:626Postgraduatenumber:2012050858Confidentialitylevel:openThesisforMaster’sDegreeNorthwestA＆FUniversityin2015DESIGNOFHIGH-SPANHYDRAULICRADIALGATEWITHTHREESUPPORTSBYTOPOLOGY
6、OPTIMIZATIONMajor:HydraulicStructureEngineeringResearchfield:OptimalDesignofHydraulicStructuresNameofPostgraduate:DongYanAdviser:A/Prof.KunCaiDateofsubmission:May2015YanglingShaanxiChina基于拓撲優(yōu)化理論的大跨度三支座水工弧形鋼閘門設(shè)計研究摘要水工弧形鋼閘門由于其封閉面積大，啟閉方便，預埋件少，閘墩高度小等優(yōu)點，被廣
7、泛的應(yīng)用于水工建筑物中。鋼閘門的傳統(tǒng)設(shè)計采用平面體系法或空間體系法，得到的鋼閘門傳力路徑不夠合理，造成結(jié)構(gòu)自重過大，耗費大且不利于操作。此外，實際工程中很多鋼閘門的破壞形式為結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞，多歸因于傳統(tǒng)設(shè)計方法的不足。結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化是一種最新結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論，可應(yīng)用于概念性結(jié)構(gòu)設(shè)計。本文嘗試給出一種新型的三支座大跨度水工弧門的設(shè)計方案：首先利用拓撲優(yōu)化理論設(shè)計水工弧形鋼閘門各支撐部件的最佳構(gòu)型；其次，根據(jù)概念設(shè)計結(jié)果組裝出水工弧形鋼閘門整體模型；再次，利用尺寸優(yōu)化技術(shù)，在保證弧形鋼閘門變形、應(yīng)力、自振頻率
8、、屈曲因子等要求的前提下，降低結(jié)構(gòu)自重；然后校核鋼閘門設(shè)計在其他工況下是否滿足應(yīng)力、應(yīng)變、自振頻率、屈曲因子等參數(shù)要求，確保結(jié)構(gòu)安全運行；最后利用Keyshot軟件渲染得到三支座弧形鋼閘門結(jié)構(gòu)效果圖。在整個設(shè)計過程采用數(shù)值模擬軟件Hyperworks展開建模、優(yōu)化及后處理。尤其，在拼裝整體結(jié)構(gòu)時采用焊接單元連接相鄰構(gòu)件，以確保結(jié)構(gòu)剛度與實際結(jié)構(gòu)剛度更為吻合。經(jīng)尺寸優(yōu)化后得到的三支座水工弧形鋼閘門最大應(yīng)力為279Mpa<345MPa，最大變形為19.3mm<20mm，一階屈曲因子為1
