【多体动力学在大摆锤游乐设施中的应用】

2017-03-10  by:CAE仿真在线  来源:互联网

大摆锤是一种大型的游乐设施,乘客乘坐在固接于转盘上的座椅上,经历着摆动加旋转的合成运动,惊险而刺激,深受人民群众的喜爱。因而其安全可靠性极其重要。由于大摆锤结构及其受力特点比较复杂,在设计大摆锤结构时需要对其结构进行全面的静、动力学分析,从而确定其原始设计的合理性。

大摆锤结构巨大,在设计建造过程中需要耗费巨大的钢材,因此在设计大摆锤结构时,除了要满足结构强度要求外,还需尽量使大摆锤结构尺寸合理化,从而在满足设计要求的前提下达到节省材料降低成本的目的。合理确定大摆锤结构件的载荷环境,是优化设计的基础,如何将大摆锤的运动动力逐级分解到结构件上,需要通过MBD分析给出各个零部件以及连接位置的载荷历程。

根据大摆锤的运动方式,在部件之间建立相应的连接关系,约束支架立柱。在悬臂与转盘六方体间的转动副上添加速度驱动。

通过MBD分析,最终可以得出支反力、速度和加速度的结果。如下所示,随着摆锤的往复运动,四根支架立柱的支反力呈现周期性的变化,四根之间存在一定的相位差。

为更加真实地模拟传动轴与横臂回转支承法兰之间的约束,在分析中可以采用接触(Contact)代替Revolute Joint连接。最后可将悬臂等部件的载荷传递至强度计算的结构模型,进行部件的强度校核。

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