弧形闸门因其启门力小、操作方便等优点,广泛应用在水利工程中。在运行过程中,通过全部或局部开启调节过闸流量,控制上游或水库水位。但闸门局部开启时,由于复杂的水流条件,动水压力的计算仍比较困难。因此,本文采用数值模拟的方法,对不同开度下弧形闸门的动水压力和结构特性进行计算和分析。本文采用单向流固耦合的方法,结合Realizable k-ε湍流模型和VOF方法,利用ANSYS、Fluent软件建立了流域和闸门三维模型,对不同开度下闸门进行数值模拟,获得了过闸流量和闸门变形、应力变化规律,通过与理论计算流量对比,验证了数值模拟结果的准确性,得到如下主要结论:(1)泄流量数值模拟值与理论计算值误差小于5%,验证了数值计算方法的合理性和有效性。(2)弧形闸门的动水压力随开度的增加逐渐减小,最大应力区发生了变化,应根据不同的工作环境进行设计和加固。(3)开启瞬间是弧形闸门的最危险工况,最大变形发生在面板下部区格中心,向内凹陷;最大等效应力发生在下支臂与横梁连接处,腹板和翼缘连接位置。(4)在闸门各构件的连接处,容易出现应力集中,设计过程中应采取适当的加固措施,减小应力局部增加,例如圆角过渡,增设加劲板,提高焊缝质量等。