明隧管片支撐臺車抗風性能有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計.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計了拼裝防風明洞管片支撐臺車。因明隧管片支撐臺車屬非標設備,無專門的設計規(guī)范和標準,施工中將承受大載荷下的復雜工況,且工作環(huán)境惡劣,因此設計制造單位要求對其進行典型工況下的有限元靜力學計算,這對保證管片的安全施工具有重要的理論和實踐意義,同時盡量節(jié)省成本。本文以此為目展開研究。
　　本文以明隧管片支撐臺車為研究對象,運用國際通用有限元分析軟件ANSYS,依據(jù)實際結(jié)構(gòu)特點和分

2、析工況建立了臺車的有限元模型,在三種載荷組合效應、四種典型工況下,分別對臺車的剛度、強度及穩(wěn)定性進行了計算和校核。計算結(jié)果表明:設計的臺車結(jié)構(gòu)滿足靜強度、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。
　　對臺車進行優(yōu)化設計,在臺車滿足最不利典型工況下的靜強度、靜剛度和穩(wěn)定性要求的前提下,對其結(jié)構(gòu)進行輕量化設計,在可行域內(nèi)尋求最佳設計方案,在最大程度上減少設計成本和設計周期,使臺車設計更為合理。
　　最后

3、對臺車進行模態(tài)分析,模態(tài)分析是其它動力學分析的基礎(chǔ)。通過模態(tài)分析可知臺車結(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自然共振頻率下,結(jié)構(gòu)的變形趨勢,若要加強結(jié)構(gòu)的剛性,可以從這些較弱的部分來加強。通過模態(tài)分析結(jié)果確定了鋼拱架的剛度要加強。
　　本課題研究結(jié)果表明用ANSYS進行結(jié)構(gòu)有限元分析,既可以節(jié)省人力物力,又有比較高的計算和模擬精度,對工程實際十分有用,充分體現(xiàn)了ANS