[發(fā)明專利]摩天輪輪輻索預(yù)緊力的計(jì)算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310731506.5
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103745097B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王虎奇;張琦
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西科技大學(xué)
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11249
• 代理人: 高玉濱

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種摩天輪輪輻索預(yù)緊力的計(jì)算方法，其屬于數(shù)值計(jì)算方法領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

摩天輪輪輻索結(jié)構(gòu)預(yù)緊力的確定對于摩天輪的載荷工況的影響十分重要，現(xiàn)有技術(shù)中主要利用ANSYS軟件計(jì)算并確定出輪輻索結(jié)構(gòu)的預(yù)緊力。本發(fā)明通過對現(xiàn)有技術(shù)的研究提出切實(shí)可行的利用ANSYS軟件分析計(jì)算出預(yù)緊力的方法。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于：提供一種摩天輪輪輻索預(yù)緊力的計(jì)算方法，其能夠準(zhǔn)確的計(jì)算出摩天輪輪輻索的預(yù)緊力大小。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種摩天輪輪輻索預(yù)緊力的計(jì)算方法，其包括如下步驟

步驟一、將摩天輪輪輻索結(jié)構(gòu)采取固化建模，即將輪輻索結(jié)構(gòu)按拉壓桿單元進(jìn)行建模，摩天輪輪輻索固化結(jié)構(gòu)不施加初始預(yù)緊力作用，在摩天輪僅承受外載荷的作用下，對摩天輪結(jié)構(gòu)的各個(gè)工況進(jìn)行結(jié)構(gòu)變形、構(gòu)件應(yīng)力和固化輪輻索結(jié)構(gòu)中的內(nèi)力的分析計(jì)算，求出輪輻索固化結(jié)構(gòu)的最大壓力N₁；

步驟二、再將輪輻索固化結(jié)構(gòu)采用LINK10繩索單元重新建模，在不施加任何外載荷條件下將N₁作為初始預(yù)緊力以預(yù)變形(預(yù)變形量Δ=N₁/k)形式施加到輪輻索單元上，求出由于輪轂在收縮變形后LINK10單元內(nèi)部的實(shí)際最大拉力為的N₂（小于N₁）；

步驟三、按以下比例公式:

N1N2=XN1,X=(N1)2N2]]>

求得的X即為對與繩索等效的LINK10預(yù)緊力單元所需的預(yù)緊拉力，對應(yīng)的預(yù)變形為：

Δ=(N1)2N2×K]]>

這時(shí)LINK10等效輪輻索內(nèi)部最大拉力即為實(shí)際預(yù)緊力等于N₁；

步驟四、有預(yù)緊力的結(jié)構(gòu)實(shí)際工況分析：將輪輻索固化結(jié)構(gòu)的普通桿單元代替為LINK10單元，施加預(yù)緊力；

步驟五、檢驗(yàn)：輪輻索結(jié)構(gòu)的最小拉力值應(yīng)為0并且不存在壓力；輪輻索結(jié)構(gòu)的實(shí)際拉力不超過極限拉力。

本發(fā)明具有如下有益效果：通過摩天輪輪輻索預(yù)緊力的計(jì)算方法能夠準(zhǔn)確的計(jì)算出摩天輪輪輻索的預(yù)緊力大小。

附圖說明：

圖1為工況一空載固化輪輻索軸力分布云圖。

圖2為工況二偏載固化輪輻索軸力分布云圖。

圖3為工況三滿載固化輪輻索軸力分布云圖。

圖4為工況四普通風(fēng)載固化輪輻索軸力分布云圖。

圖5為工況五冰雪固化輪輻索軸力分布云圖。

圖6為工況六50年一遇風(fēng)載固化輪輻索軸力分布云圖。

圖7為固化輪輻索內(nèi)力時(shí)程曲線。

圖8為固化輪輻索內(nèi)力時(shí)程曲線。

圖9為固化輪輻索內(nèi)力時(shí)程曲線。

圖10為固化輪輻索內(nèi)力時(shí)程曲線。

圖11為第8s固化輪輻索軸力分布云圖。

圖12為第8.2s固化輪輻索軸力分布云圖。

圖13為第8.4s固化輪輻索軸力分布云圖。

圖14為第8.6s固化輪輻索軸力分布云圖。

圖15為第8.8s固化輪輻索軸力分布云圖。