明隧管片支撐臺(tái)車抗風(fēng)性能有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、中鐵某局物貿(mào)公司根據(jù)蘭新鐵路第二雙線經(jīng)過的特殊的地理位置設(shè)計(jì)了拼裝防風(fēng)明洞管片支撐臺(tái)車。因明隧管片支撐臺(tái)車屬非標(biāo)設(shè)備,無專門的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),施工中將承受大載荷下的復(fù)雜工況,且工作環(huán)境惡劣,因此設(shè)計(jì)制造單位要求對(duì)其進(jìn)行典型工況下的有限元靜力學(xué)計(jì)算,這對(duì)保證管片的安全施工具有重要的理論和實(shí)踐意義,同時(shí)盡量節(jié)省成本。本文以此為目展開研究。
　　本文以明隧管片支撐臺(tái)車為研究對(duì)象,運(yùn)用國際通用有限元分析軟件ANSYS,依據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和分

2、析工況建立了臺(tái)車的有限元模型,在三種載荷組合效應(yīng)、四種典型工況下,分別對(duì)臺(tái)車的剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性進(jìn)行了計(jì)算和校核。計(jì)算結(jié)果表明:設(shè)計(jì)的臺(tái)車結(jié)構(gòu)滿足靜強(qiáng)度、靜剛度和穩(wěn)定性要求,能夠在施工中安全使用且保證明洞管片的施工質(zhì)量。
　　對(duì)臺(tái)車進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),在臺(tái)車滿足最不利典型工況下的靜強(qiáng)度、靜剛度和穩(wěn)定性要求的前提下,對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì),在可行域內(nèi)尋求最佳設(shè)計(jì)方案,在最大程度上減少設(shè)計(jì)成本和設(shè)計(jì)周期,使臺(tái)車設(shè)計(jì)更為合理。
　　最后

3、對(duì)臺(tái)車進(jìn)行模態(tài)分析,模態(tài)分析是其它動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)。通過模態(tài)分析可知臺(tái)車結(jié)構(gòu)整體的固有頻率和振型;從固有頻率的大小可以看出結(jié)構(gòu)整體的剛度如何;從振態(tài)的形狀我們可以知道在某個(gè)自然共振頻率下,結(jié)構(gòu)的變形趨勢,若要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛性,可以從這些較弱的部分來加強(qiáng)。通過模態(tài)分析結(jié)果確定了鋼拱架的剛度要加強(qiáng)。
　　本課題研究結(jié)果表明用ANSYS進(jìn)行結(jié)構(gòu)有限元分析,既可以節(jié)省人力物力,又有比較高的計(jì)算和模擬精度,對(duì)工程實(shí)際十分有用,充分體現(xiàn)了ANS