飞梭轨道主梁的轻量化设计

发布时间：2021-11-10 11:18

　　轨道是轨道类游乐设备的关键部件,占整套设备重量的比重最大,在设备运行过程中,轨道作为主要载体几乎承载着运动部件和乘人的所有载荷.本文以跨度为24 m的飞梭轨道主梁为工程背景,为达到飞梭轨道在满足强度和刚度要求的前提下实现轻量化的目的,应用ANSYS Workbench有限元分析软件,在全面受力分析的基础上对轨道在最危险工况下进行静力学仿真计算,建立轨道主梁的参数化数学模型,通过软件优化模块对轨道板厚度的8种设计方案进行了优化设计,在满足强度和刚度的前提下,确定合理的板厚,减轻轨道重量20%,降低了制造成本,对轨道类游乐设施结构的轻量化设计具有指导意义. 

【文章来源】：渤海大学学报(自然科学版). 2020,41(04)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

飞梭结构简图

飞梭主梁主要由主梁上盖板、主梁腹板和筋板组成，截面示意图如图2所示.根据主梁原设计的结构和尺寸，主梁上盖板厚度t1=8 mm，腹板厚度t2=8 mm，筋板厚度t3=8 mm.对轨道进行限元静力学分析，得到轨道主梁的变形和应力分布情况，对轨道的薄弱位置进行判断，明确轨道主梁的优化方向.飞梭轨道主梁的材料为Q235B（抗拉强度σb=370 MPa），弹性模量E=2×105MPa，泊松比ν=0.3，密度ρ=7800 kg/m3.利用有限元分析软件ANSYS Workbench，采用4节点的壳单元SHELL181，利用共节点法建立上盖板、腹板与筋板间的联系，应用单元尺寸控制技术，使用质量较高的四边形单元进行单元网格划分，构建轨道主梁精细化的参数模型，如图3(1）所示.

轨道主梁模型与载荷

【参考文献】：
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本文编号：3487142