ANSYS在水上滑道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2016-10-23 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,游樂(lè)設(shè)施在人們?nèi)粘Ｉ畹阮I(lǐng)域得到越來(lái)越多的廣泛應(yīng)用,水上滑道是目前國(guó)際上流行的新型游樂(lè)項(xiàng)目。該設(shè)備造型美觀,結(jié)構(gòu)科學(xué),氣勢(shì)磅礴。游客乘坐浮圈筏子,在里面上上下下的急速前進(jìn),再經(jīng)過(guò)曲形滑道,沖入下面水池,令人目眩神迷,帶給游客難以置信的滑行體驗(yàn),使許多游客留戀往返。

游樂(lè)場(chǎng)中的滑道

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要根據(jù)《游樂(lè)設(shè)施安全規(guī)范》、《建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范》等規(guī)范對(duì)滑道結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度校核,對(duì)滑道進(jìn)行整體的強(qiáng)度分析需要進(jìn)行一定的模型簡(jiǎn)化,由于螺栓、螺紋等細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)對(duì)滑道的整體結(jié)構(gòu)影響微乎其微,可以忽略不計(jì),采用ANSYS Workbench對(duì)立柱支架和滑道進(jìn)行模型建立,立柱和支架采用線體建模,玻璃鋼滑道采用面體建模。

實(shí)際工況中,在乘客轉(zhuǎn)彎時(shí),滑道受到乘客的離心力,以及乘客對(duì)滑道的壓力,同時(shí)需要考慮風(fēng)載荷,ANSYS Mechanical支持用戶輸入隨時(shí)間或隨空間變化的壓力,可以方便快速的模擬出滑道的實(shí)際載荷工況。同時(shí)結(jié)合ANSYS ACP復(fù)合材料處理工具,可以方便快捷的創(chuàng)建復(fù)合材料模型。通過(guò)Workbench的網(wǎng)格劃分工具,使用Mapped Face Meshing為主的網(wǎng)格劃分方法,可以獲得四邊形為主的較為理想的有限元網(wǎng)格,以獲得較為精確的計(jì)算精度。

有限元網(wǎng)格模型

水上滑道為直立設(shè)備,當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),有水平加速度,可以通過(guò)Mechanical中的加速度加載來(lái)實(shí)現(xiàn),必要的時(shí)候需要對(duì)滑道進(jìn)行地震譜或者時(shí)程分析。借助于ANSYS Mechanical軟件,通過(guò)計(jì)算,可以獲得滑道結(jié)構(gòu)的整體應(yīng)力分布,同時(shí)得到危險(xiǎn)區(qū)域的位置以及應(yīng)力水平,工程師可以對(duì)滑道結(jié)構(gòu)的受力情況有所把握。同時(shí)游客滑到不同的位置,滑道整體的受力情況不同,ANSYS Mechanical的工況組合功能可以大大提高工程師的工作效率,工程師可以通過(guò)計(jì)算幾個(gè)基礎(chǔ)工況,然后基于工況組合,獲得多種工況下滑道的受力情況。