第41卷第5期2023年5月水电能源科学WaterResourcesandPowerVol.41No.5May2023DOI:10.20040/j.cnki.1000-7709.2023.20221978平面闸门全过程三维参数化设计及应用哈佳1,2,张雪才1,2,陈丽晔1,2,张富富1,2(1.黄河勘测规划设计研究院有限公司,河南郑州450003;2.水利部黄河流域水治理与水安全重点实验室(筹),河南郑州450003)摘要:针对目前闸门设计中存在设计质量不稳定、设计周期长、重复工作量大等问题,基于全过程三维参数化设计理念,依据设计规范和手册,提出了一种闸门全过程三维参数化设计方法,即在同一平台Workbench通过编写相应程序实现平面闸门结构的三维参数化几何建模、空间结构分析和工程出图。工程应用结果表明,该方法可使闸门结构由平面设计过渡到空间设计,设计过程更加直观形象,提高了设计的质量和效率,减少了设计过程中因设计变更产生的重复性工作量。关键词:平面闸门;全过程;三维参数化;三维结构分析;数字设计中图分类号:TV663.4文献标志码:A文章编号:1000-7709(2023)05-0178-04收稿日期:2022-09-21,修回日期:2022-10-19基金项目:国家自然科学基金项目(51179164);河南省博士后科研启动项目(202102088);黄河设计公司博士后研究开发项目(2020BSHZL06)作者简介:哈佳(1980-),男,高级工程师,研究方向为水利工程勘察设计,E-mail:29119270@qq.com通讯作者:张雪才(1990-),男,博士、工程师,研究方向为水利工程勘察设计,E-mail:xnzxc1990@163.com1引言通常闸门结构的计算大多采用平面体系法[1],但设计方式仍存在设计质量不稳定[2]、设计周期较长、重复工作量大等问题。随着科技的进步,闸门设计方式也发生着变化,主要有两种方法:①采用空间体系法对闸门整体结构进行分析[3],但在成果交付方面仍不能满足工程需要;②采用建模软件建立闸门结构几何模型,通过自带有限元程序或其他有限元软件进行分析[4-7],但这种方式也存在不足:①闸门结构计算仍采用平面体系法,三维成果交付不完善,并非真正意义上的三维设计;②采用三维建模软件与编程平台结合,存在接口衔接问题;③三维几何建模过程复杂,还需单独建立定位网格轴线装配闸门整体结构;④自带有限元分析模块中单元类型不完善、网格质量不高,分析结果误差较大;⑤三维几何模型导入有限元软件进行网格划分时,往往出现结构模型失真的问题。为此,本文鉴于Workbench具有强大的参数化建模、分析、出图等功能,提出了采用Workbench对闸门进行全过程三维参数化设计的新方法,以期为闸门结构布局、尺寸优化及数字化设计奠定...
