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游樂設(shè)備有限元分析案例（二）

一、某滑梯有限元分析

1、分析模型

 圖1   滑梯模型

2、分析結(jié)果應力、位移、應變分布圖

 圖2   滑道等效應力分布圖，其最大應力為27.96MPa

 圖3   滑梯的立柱和托架應力分布圖，最大應力為90.059MPa

 圖4   滑梯網(wǎng)架及其立柱的應力分布圖，最大應力為101.74MPa

 圖5   滑道位移圖，最大位移為31.175mm

3、結(jié)論

玻璃鋼滑道強度校核

        靜力分析中，玻璃鋼滑道的最大等效應力為32.166Mpa

        地震響應譜分析中，玻璃鋼滑道的最大等效應力為1.6594Mpa

        由于兩分析中的最大應力不發(fā)生在同一位置，采用均方根方法疊加

        即

            （32.166²+ 1.6594²）^1/2Mpa=32.21Mpa

    玻璃鋼材料的極限應力≥147Mpa

    安全系數(shù)為n1=147/32.21=4.56>3.5

        玻璃鋼滑道結(jié)構(gòu)強度校核安全。

 鋼組合結(jié)構(gòu)強度校核

        靜力分析中，鋼結(jié)構(gòu)的最大等效應力為101.74Mpa

        地震響應譜分析中，鋼結(jié)構(gòu)的最大等效應力為25.096Mpa

        由于兩分析中的最大應力不發(fā)生在同一位置，采用均方根方法疊加

        即

            （101.74²+25.096²）^1/2Mpa=104.79Mpa

        Q235B材料的拉伸屈服極限為375Mpa

        安全系數(shù)為n2=375/104.79=3.58>3.5

        鋼結(jié)構(gòu)強度校核安全。

玻璃鋼滑道變形計算

    靜力分析中，玻璃鋼滑道的最大位移為31.175mm，最大等效彈性應變?yōu)?span lang="EN-US">0.0016083mm/mm；

        地震響應譜分析中，玻璃鋼滑道在X方向上的最大位移為2.9757mm。

鋼組合結(jié)構(gòu)變形計算

        靜力分析中，鋼結(jié)構(gòu)的最大位移為14.448mm，最大等效彈性應變?yōu)?span lang="EN-US">0.0005087mm/mm；

        地震響應譜分析中，鋼結(jié)構(gòu)在X方向上的最大位移為2.2914mm。

巨蟒滑梯穩(wěn)定性分析

        線性屈曲分析中，模型的載荷因子為68.215>1，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

立柱地腳螺栓強度校核

        2#立柱螺栓最大等效應力為40.415Mpa

        Q235材料的拉伸極限強度為375Mpa

        安全系數(shù)為375/40.415=9.28>3.5。

立柱根部焊縫強度校核

        安全系數(shù)n＝β_f ×f_wf/σ_f=123.08>[n]，

        在該組合工況下焊縫符合安全要求。

立柱托臂焊縫強度校核

        安全系數(shù)n＝β_f ×f_wf/σ_f=44.94>[n]，

        在該組合工況下焊縫符合安全要求。

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