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作者：蒲锰西安理工大学

学位级别：硕士

预应力闸墩作为大型弧型闸门的支承结构,在水利工程中得到了广泛应用。然而,当前预应力闸墩普遍拉锚系数偏大,结构形式不尽合理,在锚索预应力及巨大弧门推力的共同作用下,闸墩锚块内应力状态复杂且应力值大。为了使锚块内部的应力得以释... 详细信息

预应力闸墩作为大型弧型闸门的支承结构,在水利工程中得到了广泛应用。然而,当前预应力闸墩普遍拉锚系数偏大,结构形式不尽合理,在锚索预应力及巨大弧门推力的共同作用下,闸墩锚块内应力状态复杂且应力值大。为了使锚块内部的应力得以释放,近年来,各种新型开槽预应力闸墩在实际工程中得到了应用,也形成了一定的计算理论及方法,但在开槽位置、槽的大小和形状的确定上,尚无做出深入细致的研究。本文将结合实际工程,研究一种新型的闸墩结构型式—空腔结构颈缩式预应力闸墩,采用大型有限元结构分析软件ABAQUS对其在不同荷载工况作用下进行模拟,并对锚块中空腔的位置、大小以及形状进行优化,从而找到合理的空腔锚块结构形式。具体工作如下：(1)研究有限元线弹性基本理论,用ABAQUS建立预应力闸墩的三维有限元模型,研究各种工况及荷载组合下的预应力闸墩及锚块的应力状态,分析锚块内的应力分布情况,通过与非预应力闸墩、简单锚块式预应力闸墩、颈缩式预应力闸墩进行的对比研究,对空腔结构预应力闸墩的结构型式进行评价。(2)研究开槽锚块预留空腔在不同厚度下的应力分布,研究空腔位置向上下游移动对应力分布的影响,通过分析确定在给定工况和荷载组合下,锚块的最佳空腔厚度和空腔位置。(3)研究非矩形空腔布置的可行性,采用矩形外接拱形结构来代替矩形空腔,分别对四种起拱高度方案进行分析研究,观察锚块内的应力在各种工况下,随起拱高度的改变的变化情况,并根据计算结果找出最合理的方案。(4)对锚索永存张拉吨位进行优化,以提高锚索预压效果,降低拉锚系数。通过本文的研究,对新型空腔结构颈缩式预应力闸墩的应力分布和结构优化进行了深入分析,为将来新型弧门支撑结构预应力闸墩的设计提供了一定的指导和参考依据。

关键词：预应力闸墩空腔结构颈缩拉锚系数优化分析

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非侵入式矿井提升机PLC电控系统实时故障诊断方法的研究

非侵入式矿井提升机PLC电控系统实时故障诊断方法的研究

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作者：蒲锰山东科技大学

学位级别：硕士

针对矿井提升机的运行监视和故障诊断的实际需求,本文提出了“非侵入式监视”的新方法,用于提升机的监视与故障诊断。这种监测方法的核心是利用机器视觉,捕获PLC指示灯的状态图像。以非侵入的方式获取控制系统的状态信息,而不是直接地... 详细信息

针对矿井提升机的运行监视和故障诊断的实际需求,本文提出了“非侵入式监视”的新方法,用于提升机的监视与故障诊断。这种监测方法的核心是利用机器视觉,捕获PLC指示灯的状态图像。以非侵入的方式获取控制系统的状态信息,而不是直接地以电气并接的方式得到系统的状态信息,以此来进行监视或故障诊断。监视系统没有“侵入”控制系统内部,意味着原控制系统和监视诊断系统无电气的联系。这种方式可以避免监控系统对原控制系统的“干扰”,从而保证系统更安全地运行。因为PLC的LED指示灯,直接反映控制系统的开关、继电器、接触器等开关量的输入或输出状态,所以使用视觉的方法就可以间接地获取所需状态信息。这就是“非侵入”监视的基本原理。这一技术实现的关键是LED阵列位置的自动标定和状态识别。本文第2、3章详细介绍了非侵入监视系统的实现方法和相关技术。为了实现系统的状态监视和故障诊断,除了从PLC模块获取信息外,还需要获取提升机滚筒的转速、转角、转向等信息(对应于容器速度、深度和提升方向),以及司机操作主令手柄的状态。本文也讨论了采用附加编码器来获取这些信息的方法。在信息获取问题解决后,实现故障诊断的关键在于如何处理这些信息。本文第4章以TKM矿井提升机电控系统为例,按照提升机电控系统的故障征兆和故障源的对应关系进行归类,系统地构建了主回路、安全回路、速度回路、动力制动回路、其它辅助回路故障树。用下行法可以求出电控系统故障树的最小割集,从而确定故障部位。在此基础上,本文还介绍了故障树的定量分析法,为以后建立完善的故障树定量分析提供理论依据。在以上研究的基础上,第5章讨论了上位机软件的构成。给出了通信模块、提升机状态实时监视模块、故障诊断模块的设计说明,并采用Visual Basic开发相应的上位机软件,模拟了TKM系统的过程监视和故障分析。

关键词：非侵入监测机器视觉 LED标定与识别 FTA 实时故障诊断

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预应力闸墩锚块空腔位置的优化

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武汉大学学报（工学版） 2010年第1期43卷 43-45,50页

作者：司建辉简政蒲锰乔明秋西安理工大学水利水电学院陕西西安710048 中国水电顾问集团北京勘测设计研究院北京100024

对预应力闸墩锚块空腔位置进行了优化分析,计算了6种不同顺河向空腔位置方案,得到了闸墩颈部、锚块空腔表面竖向及横河向应力.锚块设置空腔后,类似于两个深梁结构,上游侧在弧门推力作用下,随着深梁厚度的增加,空腔上游侧表面拉应力降低... 详细信息

对预应力闸墩锚块空腔位置进行了优化分析,计算了6种不同顺河向空腔位置方案,得到了闸墩颈部、锚块空腔表面竖向及横河向应力.锚块设置空腔后,类似于两个深梁结构,上游侧在弧门推力作用下,随着深梁厚度的增加,空腔上游侧表面拉应力降低,而下游侧在主锚索张拉力作用下,随着深梁厚度的减少,空腔下游侧表面拉应力增大.对闸墩颈部、锚块空腔表面应力进行对比分析,结果表明,当空腔位于锚块中部或稍微偏前位置时,结果较为合理.

关键词：预应力闸墩锚块空腔位置优化

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