水闸可视化设计系统研究及应用.doc

在我国经济高速发展的今天，机械产业的快速崛起对于我国的发展起到了关键性的作用。不光是机械生产领域，在其他很多领域对于机械生产上的要求也是越来越多。比如水利建设中使用水闸可视化设计的操作系统来辅助水利工程进行管理。在此之中关于ansys的有限元使用的作用就显现出来了。在一些水闸的管理中，有限元方法有着独特的工作优势，这一产品在未来的前景也是十分广泛。在该附件内容就对基于ansys的有限元方法在水闸可视化设计系统的概念进行分析和介绍。

现今，社会科技的发展离不了机械技术的强有力的支持，如何又快又好的使用机械设备，使得这些大型的机械设备能发挥出最大的功效，是作为一名技术人员一直追求要完成的任务。我们发现，在创造了水闸可视化技术后，很多机械中的人力无法完成的任务，通过这一新兴技术就可以很好的解决。下面我们就基于ansys的有限元的水闸可视化系统进行分析、讨论。

1 基于ansys的水闸可视化系统作用

有限元方法在机械使用中大多作为一种检测工作，在机械出现小故障时，该技术使用的较为普遍，它可以将机械系统中的小构件联接在一起，实现了机械体系的完整性。增强了机械整体的刚度，控制了构件于构件之间的紧密性，使得机械在使用中的效率更高。在这里我们所说的有限元方法是采用可视化的方式进行工作的，它是结合了视觉观察的思想概念，结合了可视化装置和辅助指导装置进行的水闸的控制工作。这里谈到了可视化装置是由四个显示屏分为两组，做交替的监控循环，这些元件在监控的操作下，不断的完成动力控制的功能，最终促使辅助指导装置运行。

用ansys进行闸室结构分析需要创建有限元模型（创建几何模型，划分网格）、施加荷载并求解、查看结果建三个步骤进行。采用ansys中的求解器和细部分解后处理器。通过表示模型显示闸室结构，分析几何模型，同时将资料以*.db文件的形式保存在ansys核心数据库中，并通过闸室结构分析表示模型显示其应力及变形情况，这些可在ansys的后处理部分实现。ansys和材料力学方法尽管在上下游侧计算结果有所不同：上游侧材料力学方法比ansys计算的应力值大，而在下游侧材料力学方法比ansys计算的应力值小，但相差不大，最大误差百分比为5%，在误差的范围内不会出现很大幅度的波动。在设计系统的开发使用的过程中，上下游闸门出的材料结构的力学模型构建出的力矩值都会比使用ansys计算的应力值大， 最大误差百分比13%，而在闸门中部会出现一定的波动现象，但是出现的波动不会太大，我们常常可以忽略不计。通过这样大量的数学计算可以看出，对于闸墩底部应力，将闸墩从闸室分离出来，按照平面的材料力学方法进行计算，引起的误差不大，使用可视化设计的水闸系统的可靠性非常的高。

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