水上滑道结构应力分析报告.pdf

水上滑道设计计算书 赵九峰 ：河南平顶山人，09 年大连理工大学工程机械硕士毕业，CAD/CAE 工程师，仿真 论坛Ansys WB 版主；主要从事特种设备（压力容器、游乐设备）设计、计算、 有限元仿真，撰写计算说明书、申报鉴定文件，并对游乐设备设计、制造、申报 鉴定流程提供指导。 1. 掌握三维Solidworks 的应用技能，熟练应用Solidworks 的钣金模块、焊件模 块和工程图模块； 2. 熟练使用ANSYS 、Workbench 等做机械相关领域的结构计算和仿真分析； 3. 掌握LS_DYNA 的冲击分析和ADAMS 的动力学分析； 4. 熟练使用ICEM 前处理软件，勾画出任意结构的六面体网格。 九峰游乐设备有限责任公司 2016 年09 月 第1 页 共37 页 1 概述 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广 泛的应用，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，惊心动魄，带给游客难以置信的滑 行体验，使许多游客留恋忘返，不愿离开。如图1 所示。 图1 游乐场中的滑道 2 工作依据 （1）“水上滑道”设计图纸; （2 ）GB8408-2008 《游乐设施安全规范》； （3 ）《游乐设施实用手册》； （4 ）GB 50009-2001 《建筑结构荷载规范》。 3 主要工作内容 （1）建立水上滑道，支架立柱有限元数值分析模型； （2 ）计算**滑道在各种工况设计载荷作用下的应力强度； （3 ）计算##滑道在各种工况设计载荷作用下的应力强度； （4 ）计算水上滑道在风载作用下的应力强度； （5 ）计算水上滑道在地震载荷作用下的应力强度。 4 计算模型简化说明与材料参数 4.1 计算模型简化说明 第2 页 共37 页 理想情况下，希望建立尽可能详细的仿真模型，然而，由于有限的计算机 资源和算法限制，应该简化水上滑道的模型。由于螺栓、螺纹等细节结构，对 水上滑道的整体结构影响微乎其微，可以忽略不计，所以本项目在建模时都不 建立螺栓、螺纹等具体细节结构。 4.2 水上滑道的材料参数 3 ? 滑道材料：玻璃钢。材料力学参量为：材料密度为 =** t/m ，弹性模量 E=**MPa ，泊松比 =**。滑道中始终有水流流过，按照水的附加质量**kg/m ， ? 考虑水的附加质量，玻璃钢的等效密度为** t/m 3 。 3 ? 支架材料：Q235 钢。材料力学参量为：材料密度为 =7.85 t/m ，弹性模 5 量E=2 ×10 MPa ，泊松比 =0.3 。 ? 5 水上滑道载荷特性分析 水上滑道中，乘客在重力作用下，沿滑道在向下运动，就可以简化成为一 种简单物理运动模型。如图2 所示。 A O1 O