张雪才，陈丽晔，王正中

水工弧形闸门结构的APDL建模方法

张雪才1,2，陈丽晔1,2，王正中3

(1. 黄河勘测规划设计研究院有限公司博士后科研工作站，河南 郑州 450003； 2. 黄河勘测规划设计研究院有限公司，河南 郑州 450003； 3. 西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西 杨凌 712100)

针对水工弧形闸门结构有限元分析过程中建立几何模型和有限元模型过程不清晰、方法不高效及质量不高问题，采用通用有限元计算软件ANSYS中APDL参数化语言给出快速建立弧形闸门高质量几何模型和有限元模型的具体思路和相应APDL命令。确保了几何模型的真实性、有限元模型的正确性、边界条件的恰当性、分析结果的合理性。进而解决了弧形闸门有限元分析过程中的关键技术问题，提高了闸门设计质量；基于参数化建模能准确快速修改闸门设计中的相关参数，提高了闸门设计效率；为同类型闸门结构高质量设计和分析提供借鉴作用；同时为完善、丰富现行闸门设计规范奠定技术基础。

弧形闸门；APDL；几何建模；有限元模型；技术基础

闸门作为水库大坝的调节咽喉，其作用是封闭水工建筑物的孔口，并按需全部或局部开启，以调节上下游水位、泄放流量及其他控制功能。闸门在水工建筑物总造价中所占的比重较大，一般约占10%~30%，在某些工程上可达50%[1]，其安全、稳定、灵活运行关系到水利枢纽的效益，而且还决定着整个枢纽建筑物和下游人民生命财产的安全，是一项十分重要的工作。常用的闸门类型是弧形闸门及平面闸门[2](图1)，其中弧形闸门因其合理的构造形式，可封闭大面积的孔口、启闭力小、不影响水流流态的门槽、水力条件好等独特优点[3-4]受到广大设计人员的青睐。……