法国阿维尼翁水坝控制阀设计

控制阀通过从水库中排水起到调节大坝高低水位之间水流的作用。

整个阀门首先由 Moscatelli 公司进行 3D 设计，该公司将耳轴的 STEP 格式文件提供给了 Dlubal 的客户 AGICEA。

技术参数以及剪切荷载的确定

每个耳轴都由一个叉形接头（机焊部件）组成，其中包含了由青铜石墨合金烧结制成的导向轴承。 这些轴承使直径为 200 mm 的圆形轴在没有额外润滑的情况下也能够连续转动。 该部件由具有高性能（高弹性和高断裂极限）的不锈钢合金组成。

对于耳轴，施加到其中心轴的液体压力必须被确定。

在有限元结构分析软件 RFEM 中对此中心轴施加一个大小为 126 吨的荷载，该荷载相当于两个旋转臂其中的一个所产生的水力剪切力。 该荷载被转换为分布在转轴一半面积上的面荷载。 计算得出的总表面剪力为 13960 kN/m²。

变形验算

在将机械部件作为实体（ 三维有限元）建模后，AGICEA 核查了每个子部件的总变形，包括：
• 由青铜和石墨制成的轴承
• 直径为 200 毫米的中心轴
• 叉形接头

然后对等效应力（Von Mises）进行了分析以避免出现高应力峰值。 再将这些数值与材料的许用应力值进行比较。

疲劳验算

进一步按照欧洲规范 EN 1993-1-9 进行疲劳验算。 AGICEA 开发了一个宏程序来检验易开裂位置的最大应力（等效应力、拉应力和剪切应力）。 整个耳轴按照转动 438,000 次来设计，这相当于在 50 年的时间里每小时转动一次。