水利工程质量检测分析论文提纲

论文题目：启闭机载荷试验及可靠性评价研究

摘要：启闭机是水工钢闸门正常启闭的专用设备,其是否能够可靠运行直接影响到水利工程调水供水、航运、灌溉、防洪排涝和发电等综合效益的发挥,直接关系到水利工程运行安全,甚至人民生命和财产的安全。但现有启闭机的安全可靠性没有完备测试方案和测试装置,仅依靠经验或简单的单项试验来进行评价,因此迫切需要开展启闭机载荷试验及可靠性评价研究。本文以水利部水工金属结构质量检验测试中心水利工程启闭设备试验平台建设项目为依托,搭建启闭机载荷试验平台,开展启闭机载荷试验研究,论文主要工作及成果如下:（1）在查阅国内外文献基础上,结合启闭机结构和运行特点,在满足国家和行业标准中有关启闭机设备的具体试验要求的前提上,制定了启闭机载荷试验方案,确定了测试试验平台的功能需求。（2）利用Solidworks软件,基于特征、草图和装配的参数化建模技术完成了测试试验平台的三维设计,动画模拟了固定卷扬式启闭机单吊点静载试验、双吊点动载试验、液压启闭机单吊点静载试验、双吊点动载试验等8种试验加载过程,并借助AnsysWorkbench软件对测试试验平台危险部位进行了有限元分析,为平台的安全运行提供了保障。（3）在对比恒压频比、矢量控制、直接转矩控制等电气控制系统控制模式的基础上,结合启闭机的性能要求,确定了启闭机载荷试验平台电气控制模式为无反馈矢量控制;针对液压启闭机不同工况所要求的不同试验条件,设计一套集成式液压系统,通过详细的设计和计算完成了试验平台机电液控制系统设计。（4）利用Java语言,开发了启闭机载荷试验平台管理和监控软件系统,实现了启闭机载荷试验数据实时采集和分析。（5）利用所搭建的启闭机载荷试验平台,完成了2×80kN液压启闭机和单吊点63吨固定卷扬式启闭机试验测试,对其安全可靠性进行了分析。论文研究成果能够实现固定卷扬式启闭机和液压启闭机两种机型、多种规格、不同工况的载荷试验,实现启闭机动载或静载状态下的多项性能检测,丰富了启闭机安全评价方法和手段。

关键词：试验平台;载荷试验;有限元;可靠性研究;钢结构平台

学科专业：机械设计及理论

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 课题背景与研究意义

1.2 启闭机国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.2.3 启闭机故障形式及发展趋势

1.3 论文的工作内容

1.4 本章小结

2 启闭机载荷试验平台结构设计

2.1 启闭机分类及特点

2.2 测试试验平台总体方案设计

2.2.1 试验平台功能需求

2.2.2 测试试验平台总体结构

2.3 测试试验平台关键结构三维快速设计

2.3.1 传统设计方法及现代设计方法

2.3.2 基于SolidWorks的快速建模

2.3.4 钢结构平台有限元分析

2.4 试验平台检测试验动画模拟

2.4.1 虚拟现实技术和Quest3D简介

2.4.2 检测试验动画模拟

2.5 本章小结

3 试验平台机电液控制系统设计

3.1 电气控制系统

3.1.1 电气控制系统结构

3.1.2 电气控制系统起动方式

3.1.3 起动电阻计算

3.1.4 工程计算

3.1.5 控制模式选择

3.1.6 预留检测量接口

3.2 液压控制系统

3.2.1 液压系统组成

3.2.2 液压控制系统工作原理

3.2.3 液压系统计算

3.3 本章小结

4 试验平台监控系统软件开发

4.1 功能需求

4.2 系统开发的设计原则和目标

4.3 软件系统模块

4.3.1 系统网络架构

4.3.2 实时监控模块

4.3.3 数据库模块

4.3.4 故障报警模块

4.4 本章小结

5 启闭机安全可靠性研究

5.1 启闭机载荷试验

5.1.1 试验方案设计

5.1.2 试验流程

5.1.3 启闭机动载试验

5.2 启闭机可靠性分析

5.2.1 可靠度理论

5.2.2 失效理论

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 论文总结

6.2 论文展望

致谢

参考文献