水利水电工程中太跨度、高水头闸门的应用,使闸门的支承荷载成倍增加,合理地增加支承滚轮个数,可以有效地减小单个滚轮的轮压,改善基础混凝土及支承轨道的受力状况。轮距的大小不仅关系到闸门结构的布置,而且影响到轨道及基础混凝土内的应力分布。应用有限无法,通过对9种不同轨道和门槽边距组合情况下基础混凝土内应力状态的分析,得出相应的最小轮距。
为了解决水工钢闸门滚轮在受载荷作用时产生的滚动摩擦力臂的计算方法问题,将滚轮与钢轨的接触问题简化为圆柱与圆柱座之间的接触问题,并以接触线为底作半圆,假设接触线上各点的压力与此半圆在该点的高度成正比。同时根据无限半平面Boussinesq问题的解法推导出滚动摩擦力臂的解析解。最后采用ANSYS建立滚轮全模型与钢轨进行接触分析来验证滚动摩擦力臂解析解的正确性。结果表明该滚动摩擦力臂计算公式简化合理,计算精度能够满足实际要求。
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