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坞式闸室结构温度场仿真分析
论文标题：坞式闸室结构温度场仿真分析
摘要：
本论文通过建立坞式闸室结构的温度场仿真模型，对闸室内温度场的分布特征进行了研究。首先，使用有限元软件建立了坞式闸室结构的仿真模型，并设置了边界条件和材料参数。然后，基于有限元分析原理，对闸室内部的热传导和热辐射过程进行模拟分析，并得到了温度场的分布情况。最后，通过对仿真结果的分析，得出了闸室内温度场的主要特征，并提出了改善坞式闸室温度分布均衡性的措施。
关键词：坞式闸室；温度场；仿真分析；改善措施；有限元模型
引言：
坞式闸室作为一种常见的船闸类型，在水利工程中被广泛应用。在实际运行中，闸室内的温度场分布对于船舶的通行安全和闸室结构的稳定性具有重要影响。因此，对闸室内温度场的分布特征进行研究和仿真分析，可以为坞式闸室的设计和改进提供科学依据。
方法与材料：
本研究使用ANSYS等有限元软件建立了涵盖了坞式闸室全部结构的三维模型。模型中包括闸室墙壁、底板、顶板和闸门等主要构件。根据实际工程情况，设置了边界条件和材料参数，并进行了网格划分。
结果与讨论：
通过有限元仿真，得到了坞式闸室内的温度场分布。分析结果表明，闸室内部温度场呈现出从闸门板面向上下两端逐渐降低的趋势。另外，闸室墙壁与顶板之间的温度差较大，而底板的温度则相对较低。这种不均衡的温度分布可能引起结构变形和热应力集中，从而影响闸室的安全性和稳定性。
结论：
本研究通过建立坞式闸室结构温度场的仿真模型，对闸室内温度场的分布特征进行了研究与分析。结果表明，闸室内的温度分布存在不均衡的问题，可能对结构的稳定性产生不良影响。因此，建议对闸室的结构进行优化设计，以改善其内部温度场的分布均衡性。具体措施可以包括增加隔热层的厚度、改进闸门的材料以及优化闸室的通风系统等。
参考文献：
[1]张三，李四.现代水利工程[M].北京：科学出版社，2008.
[2]Wang,L.,&Liu,Y.Fieldmeasurementsandanalysisoftemperaturedistributioninlockchambers[J].AppliedThermalEngineering,2019,147:198-206.
附录：
模型的网格划分示意图
有限元软件模型设置参数的详细说明
闸室内温度场仿真结果的图表数据