ANSYS在水上滑道结构设计中的应用

2016-10-23 by:CAE仿真在线来源:互联网

随着我国经济的快速发展,游乐设施在人们日常生活等领域得到越来越多的广泛应用,水上滑道是目前国际上流行的新型游乐项目。该设备造型美观,结构科学,气势磅礴。游客乘坐浮圈筏子,在里面上上下下的急速前进,再经过曲形滑道,冲入下面水池,令人目眩神迷,带给游客难以置信的滑行体验,使许多游客留恋往返。

游乐场中的滑道

在结构设计过程中,需要根据《游乐设施安全规范》、《建筑结构载荷规范》等规范对滑道结构进行强度校核,对滑道进行整体的强度分析需要进行一定的模型简化,由于螺栓、螺纹等细节结构对滑道的整体结构影响微乎其微,可以忽略不计,采用ANSYS Workbench对立柱支架和滑道进行模型建立,立柱和支架采用线体建模,玻璃钢滑道采用面体建模。

实际工况中,在乘客转弯时,滑道受到乘客的离心力,以及乘客对滑道的压力,同时需要考虑风载荷,ANSYS Mechanical支持用户输入随时间或随空间变化的压力,可以方便快速的模拟出滑道的实际载荷工况。同时结合ANSYS ACP复合材料处理工具,可以方便快捷的创建复合材料模型。通过Workbench的网格划分工具,使用Mapped Face Meshing为主的网格划分方法,可以获得四边形为主的较为理想的有限元网格,以获得较为精确的计算精度。

有限元网格模型

水上滑道为直立设备,当地震发生时,有水平加速度,可以通过Mechanical中的加速度加载来实现,必要的时候需要对滑道进行地震谱或者时程分析。借助于ANSYS Mechanical软件,通过计算,可以获得滑道结构的整体应力分布,同时得到危险区域的位置以及应力水平,工程师可以对滑道结构的受力情况有所把握。同时游客滑到不同的位置,滑道整体的受力情况不同,ANSYS Mechanical的工况组合功能可以大大提高工程师的工作效率,工程师可以通过计算几个基础工况,然后基于工况组合,获得多种工况下滑道的受力情况。