飛梭軌道主梁的輕量化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-10 11:18
軌道是軌道類游樂設(shè)備的關(guān)鍵部件,占整套設(shè)備重量的比重最大,在設(shè)備運(yùn)行過程中,軌道作為主要載體幾乎承載著運(yùn)動(dòng)部件和乘人的所有載荷.本文以跨度為24 m的飛梭軌道主梁為工程背景,為達(dá)到飛梭軌道在滿足強(qiáng)度和剛度要求的前提下實(shí)現(xiàn)輕量化的目的,應(yīng)用ANSYS Workbench有限元分析軟件,在全面受力分析的基礎(chǔ)上對(duì)軌道在最危險(xiǎn)工況下進(jìn)行靜力學(xué)仿真計(jì)算,建立軌道主梁的參數(shù)化數(shù)學(xué)模型,通過軟件優(yōu)化模塊對(duì)軌道板厚度的8種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下,確定合理的板厚,減輕軌道重量20%,降低了制造成本,對(duì)軌道類游樂設(shè)施結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義.
【文章來源】:渤海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,41(04)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
飛梭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
飛梭主梁主要由主梁上蓋板、主梁腹板和筋板組成,截面示意圖如圖2所示.根據(jù)主梁原設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和尺寸,主梁上蓋板厚度t1=8 mm,腹板厚度t2=8 mm,筋板厚度t3=8 mm.對(duì)軌道進(jìn)行限元靜力學(xué)分析,得到軌道主梁的變形和應(yīng)力分布情況,對(duì)軌道的薄弱位置進(jìn)行判斷,明確軌道主梁的優(yōu)化方向.飛梭軌道主梁的材料為Q235B(抗拉強(qiáng)度σb=370 MPa),彈性模量E=2×105MPa,泊松比ν=0.3,密度ρ=7800 kg/m3.利用有限元分析軟件ANSYS Workbench,采用4節(jié)點(diǎn)的殼單元SHELL181,利用共節(jié)點(diǎn)法建立上蓋板、腹板與筋板間的聯(lián)系,應(yīng)用單元尺寸控制技術(shù),使用質(zhì)量較高的四邊形單元進(jìn)行單元網(wǎng)格劃分,構(gòu)建軌道主梁精細(xì)化的參數(shù)模型,如圖3(1)所示.
軌道主梁模型與載荷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]原子飛車車架的有限元分析及輕量化設(shè)計(jì)[J]. 趙九峰. 現(xiàn)代機(jī)械. 2020(03)
[2]叢林飛車速度計(jì)算分析及研究[J]. 趙九峰,馬寧,陽先波,張勁松. 機(jī)械. 2020(03)
[3]基于ANSYS的摩天輪拉索預(yù)緊力的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 趙九峰. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2019(01)
[4]基于有限元法橋式起重機(jī)主梁應(yīng)力分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 宋佳雄,鄭新梅,劉燕,張少峰,郭寧潮,梁學(xué)飛. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[5]機(jī)床箱體有限元分析與輕量化設(shè)計(jì)[J]. 張煥梅,郭蕓俊. 中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[6]橋式起重機(jī)箱形梁的優(yōu)化設(shè)計(jì)探討[J]. 王晨. 中國(guó)設(shè)備工程. 2017(06)
[7]基于HyperWorks與ADAMS/Car聯(lián)合仿真的后副車架輕量化研究[J]. 邢藝文,王東方,王燕. 現(xiàn)代制造工程. 2016(07)
[8]某空投越野車車架的輕量化設(shè)計(jì)[J]. 孫勝偉. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2016(06)
[9]橋式起重機(jī)與門式起重機(jī)輕量化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素[J]. 程文明,李亞民,張則強(qiáng). 中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào). 2012(01)
本文編號(hào):3487142
【文章來源】:渤海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,41(04)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
飛梭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
飛梭主梁主要由主梁上蓋板、主梁腹板和筋板組成,截面示意圖如圖2所示.根據(jù)主梁原設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和尺寸,主梁上蓋板厚度t1=8 mm,腹板厚度t2=8 mm,筋板厚度t3=8 mm.對(duì)軌道進(jìn)行限元靜力學(xué)分析,得到軌道主梁的變形和應(yīng)力分布情況,對(duì)軌道的薄弱位置進(jìn)行判斷,明確軌道主梁的優(yōu)化方向.飛梭軌道主梁的材料為Q235B(抗拉強(qiáng)度σb=370 MPa),彈性模量E=2×105MPa,泊松比ν=0.3,密度ρ=7800 kg/m3.利用有限元分析軟件ANSYS Workbench,采用4節(jié)點(diǎn)的殼單元SHELL181,利用共節(jié)點(diǎn)法建立上蓋板、腹板與筋板間的聯(lián)系,應(yīng)用單元尺寸控制技術(shù),使用質(zhì)量較高的四邊形單元進(jìn)行單元網(wǎng)格劃分,構(gòu)建軌道主梁精細(xì)化的參數(shù)模型,如圖3(1)所示.
軌道主梁模型與載荷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]原子飛車車架的有限元分析及輕量化設(shè)計(jì)[J]. 趙九峰. 現(xiàn)代機(jī)械. 2020(03)
[2]叢林飛車速度計(jì)算分析及研究[J]. 趙九峰,馬寧,陽先波,張勁松. 機(jī)械. 2020(03)
[3]基于ANSYS的摩天輪拉索預(yù)緊力的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 趙九峰. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2019(01)
[4]基于有限元法橋式起重機(jī)主梁應(yīng)力分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 宋佳雄,鄭新梅,劉燕,張少峰,郭寧潮,梁學(xué)飛. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[5]機(jī)床箱體有限元分析與輕量化設(shè)計(jì)[J]. 張煥梅,郭蕓俊. 中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[6]橋式起重機(jī)箱形梁的優(yōu)化設(shè)計(jì)探討[J]. 王晨. 中國(guó)設(shè)備工程. 2017(06)
[7]基于HyperWorks與ADAMS/Car聯(lián)合仿真的后副車架輕量化研究[J]. 邢藝文,王東方,王燕. 現(xiàn)代制造工程. 2016(07)
[8]某空投越野車車架的輕量化設(shè)計(jì)[J]. 孫勝偉. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2016(06)
[9]橋式起重機(jī)與門式起重機(jī)輕量化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素[J]. 程文明,李亞民,張則強(qiáng). 中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào). 2012(01)
本文編號(hào):3487142
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