1、闸人字门方面研究的内容，有利于促进今后该类型闸门和表示刚体转动的欧拉角为广义坐标，建立多体系统的动力学方程。多体系统动力学方程基于拉格朗日乘子法建立动力学方程如式万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文,式中，为非完整约束的拉氏乘子列阵为完整约束的拉氏乘子列阵为系统广义坐标列阵为系统动能为广义力矩阵。动力学方程的求解如式式中，描述约束的代数方程矩阵,系统广义速度矩阵系统动力学微分方程以及用户定义的微分方程系统广义坐标矩阵约束反力及作用力矩阵。定义系统状态矢量,，公式可以写成式形式根据泰勒级数可近似由当前时刻系统状态矢量值得到下时刻系统的状态矢量值如式!如果近似得到的新时刻的状态矢量不满足。

2、式，占有的交通方式比例直居高不下。近年来，水路运输正朝着大型化专业化高速化方向发展，船舶吨位和载经济和人员损失，给闸门的检修带来很大的不确定性。人字门船闸在最初设计的过程中，主要依据经验公式，对人字门船闸复杂工况进行简单的处理，设计方案比较保守。这样会造成人字门的设计过于笨重，从而使得船闸在运行大且人字门闸首上端的水位随全年变化，这样使得人字门船闸在复杂工况下启闭运行。在船闸启闭过程中容易出现船闸关键构件的磨损与不稳定行，会造成船闸故障频繁发生，严重危机了交通安全闸门的安全使用造成重大的的支垫座和枕垫座相接触处及中间铰在两门扇斜接柱的中缝处，故有结构简单受力合理的特点。但随着航运业不断发展，船舶运量及船型均呈逐渐加大的趋势，其速度和船舶的实际通过量也逐年增加，致使船闸运行频率逐年加的船闸工程中得到了广泛应用。人字闸门是由两扇对称门扇组。

3、件的磨损变形很大，降低了其使用寿命。随着经济贸易的快速发展，水路运输作为最低廉的运输方式，占有的交通方式比例直居高不下。近年来，水路运输正朝着大型化专业化高速化方向发展，船舶吨位和载重量不断增加，而且船速不断提高，使得船舶碰撞事故时有发生，造成巨大的经济损失和人员伤亡。随着虚拟样机技术的在设计制造中的广泛运用，可以对个负责机械系统进行静动载荷下复杂工况下的强度分析运动学以及动力学分析。这样可以借助计算机来完成人字门船闸系统工作状态下的动态性能，大大缩短船闸故障检修人工排查等时间，提高工作效率，且不影响船闸正常的通行。通过总结和参考当前先进的人字闸门设计方法，对大型人字门船闸系统的综合全面的研究和分析，较为系统的阐述了在静水压力下门体的应力应变状态和自振作用下门体结构模态特性，最终得出具有定实际价值的研究成果和参考性意见。研究内容丰富了。

4、位硕士学位论文,式中，为非完整约束的拉氏乘子列阵为完整约束的拉氏乘子列阵为系统广义坐标列阵为系统动能为广义力矩阵。动力学方程的求解如式式中，描述约束的代数方程矩阵,系统广义速度矩阵系统动力学微分方程以及用户定义的微分方程系统广义坐标矩阵约束反力及作用力矩阵。定义系统状态矢量,，公式可以写成式形式根据泰勒级数可近似由当前时刻系统状态矢量值得到下时刻系统的状态矢量值如式!如果近似得到的新时刻的状态矢量不满足式，可以用阶向后差分积分求解程序进行校正，公式如式中，在时的系数值过程中关键构件的磨损变形很大，降低了其使用寿命。随着经济贸易的快速发展，水路运输作为最低廉的运输方。

5、成，每扇门都各绕其端部的顶底枢的竖轴而旋转，在关门承受水压时，人字闸门起到三铰拱的作用，分别将水压力传给两侧闸首边墩上两侧的支承铰在两门扇的支垫座和枕垫座相接触处及中间铰在两门扇斜接柱的中缝处，故有结构简单受力合理的特点。但随着航运业不断发展，船舶运量及船型均呈逐渐加大的趋势，其速度和船舶的实际通过量也逐年增加，致使船闸运行频率逐年加大且人字门闸首上端的水位随全年变化，这样使得人字门船闸在复杂工况下启闭运行。在船闸启闭过程中容易出现船闸关键构件的磨损与不稳定行，会造成船闸故障频繁发生，严重危机了交通安全闸门的安全使用造成重大的经济和人员损失，给闸门的检修带来很大的不确定性。人字门船闸在最初设计的过程中，主要依据经验公式，对人字门船闸复杂工况进行简单的处理，设计方案比较保守。这样会造成人字门的设计过于笨重，从而使得船闸在运行过程中关键构。

6、，可以用阶向后差分积分求解程序进行校正，公式如式中，在时的系数值积分程序的系数值。将式进步整理为整理式在时刻展开如式万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文软件使用的修正的晨曦求解上述非线性方程，迭代公式如下式式中，表示第次迭代。由式得由式得综合将式和式代入式，整理得式左边的系数矩阵为系统的雅克比矩阵，其中，为系统质量。

7、，每扇门都各绕其端部的顶底枢的竖轴而旋转，在关门承受水压时，人字闸门起到三铰拱的作用，分别将水压力传给两侧闸首边墩上两侧的支承铰在两门扇态特性的影响撞击位置对人字闸门动态特性的影响本章小结全文与展望全文总结发展展望参考文献附录致谢万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文选题依据与意义人字形闸门作为承受单向水头差的种闸门形式，在我国计船闸人字门优化数学模型船闸人字门有限元模型船闸人字门轻量化设计优化设计结果分析本章小结船闸人字门在船舶撞击作用下的动态特性研究接触碰撞数值计算的理论基础人字门撞击有限元模型的建立撞击速度对人字闸门动门船闸系统的简介课题的研究内容人字门船闸系统动力学仿真分析多体系统动力学理论人字门船闸系统多体动力学模型的建立人字门船闸系统多体动力学仿真分析人字门船闸关键构件强度校核本章小结船闸人字门结构的轻量化设万方数据目。

8、直接关系。淹没水头差大，测得的启闭阻力矩也大。理论研究及模型试验后认为其阻力矩大约与门体淹没水头差的二次方成正比，而实测人字门阻力矩与门体淹没水头差按近似二次曲线关系变化，人字门启闭时的阻矩曲线为两头大中间小的马鞍形且当人字门相对开度为时，开关门情况的动阻力矩为个比较稳定的常量这里闸门启闭总力矩的表达式为,式中表示人字闸门淹没水头差表示闸门的开度,为阻力系数。通过确定人字闸门系统的中各构件的约束关系以及系统的输入条件等参数之后，最终在软件中建立了基于虚拟样机的人字闸门系统的多体动力学模型如图所示图人字门船闸动力学模型人字门船闸系统多体动力学仿真分析结合大型人字门船闸系统实际的工作情况，以启闭机液压杆的伸缩速率为，人字门扇总开合度数为，闸门开启运行时间为来仿真计算。基于万方数据三峡大学全日制专业学位。

9、录选题依据与意义国内外文献资料综述绪论人字万方数据目录选题依据与意义国内外文献资料综述绪论人字门船闸系统的简介课题的研究内容人字门船闸系统动力学仿真分析多体系统动力学理论人字门船闸系统多体动力学模型的建立人字门船闸系统多体动力学仿真分析人字门船闸关键构件强度校核本章小结船闸人字门结构的轻量化设计船闸人字门优化数学模型船闸人字门有限元模型船闸人字门轻量化设计优化设计结果分析本章小结船闸人字门在船舶撞击作用下的动态特性研究接触碰撞数值计算的理论基础人字门撞击有限元模型的建立撞击速度对人字闸门动态特性的影响撞击位置对人字闸门动态特性的影响本章小结全文与展望全文总结发展展望参考文献附录致谢万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文选题依据与意义人字形闸门作为承受单向水头差的种闸门形式，在我国的船闸工程中得到了广泛应用。人字闸门是由两扇对称门扇。

10、系统中，通过液压启闭机的伸缩带动门叶绕连门轴转动定的角度来完成人字闸门开合的目的，根据表中确定的人字闸门主要构件的约束关系在多体动力学仿真软件添加约束。动力学模型中输入条件的确定根据人字闸门实际工作情况，确定启闭机液压缸活塞的伸缩速率为。人字闸门在运行时受到来自水动自身惯性以及机械摩擦产生的阻力，根据人字门启闭时总阻力矩由下式式中，为机械阻力矩为闸门惯性阻力矩为闸门水阻力矩。由于人字闸门外部载荷比较复杂，目前研究文献中对人字闸门所受的外载阻力值没有确切的数值计算公式，只是通过实验方法得到其随时间变化的阻力值曲线，人字闸门运行的总阻力值曲线呈马鞍形，开关门情况在开始及末了时都各有个峰值，在中间时间段值较稳定。万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文研究表明人字门启闭时的阻力矩与闸门淹没水头差闸门运转速度残余水位差及外边界条件等有。

11、士学位论文虚拟样机技术模拟仿真人字闸门分别在淹没水头差为和四种不同工况下得到主要构件的速度和受力曲线如图。图启闭机液压杆线速度曲线图图不同水位下闸门启闭阻力曲线图图人字门门叶角速度曲线图图启闭机液压杆线速度曲线图和图闸门启闭阻力曲线图作为人字闸门系统动力学模型的已知输入条件。从图所示人字门门叶角速度曲线图可知以人字门船闸淹没水头差的四个工况的门叶角速度的总体变化情况来看门叶的角速度变化趋势与启闭机液压杆的速度变化趋势致，在转速值由零值快速上升到最大值左右，在时间段由最大值左右快速下降到零，万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文在时间段为之间时，闸门的开启转速在均值上下波动，且闸门开启时间之后闸门的转动变化很明显。以上分析结果说明在模拟船闸虚拟样机仿真时，船闸在刚开启以后和即将完全开启两段很短时间内人字门转速的变化都很大，且在开启之。

12、矩阵为系统阻尼矩阵为系统刚度矩阵。对等式左边系数矩阵进行分解，可方便得出,重复迭代校正步骤，调整积分步长，直到满足收敛条件为止。万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文人字门船闸系统多体动力学模型的建立动力学模型约束条件的确定首先在建模软件中建立人字门船闸系统精确的三维模型，其次将中的建立的三维模型转换为通用的格式，最后将该格式的人字门船闸系统模型导入到多体动力学仿真软件中去。在环境下对人字门船闸模型个零部件施加各种约束，让门叶和底枢采用实体接触类型，并使用软件中的函数定义接触力。根据人字门船闸的实际工作情况，确定主要构件约束关系如表表零件约束关系表部件部件连接类型门叶顶枢圆柱副门叶底枢接触连接液压杆连接座旋转副液压缸液压杆移动副液压缸启闭支撑件旋转副顶枢支垫座固定副底枢枕垫座固定副启闭支撑件门墩固定副门墩大地固定副人字闸。

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