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3。3。2  工况Ⅱ 20

3。3。3  工况Ⅲ 22

3。3。4  工况Ⅳ 23

3。3。5  工况Ⅴ 25

3。3。6  工况Ⅵ 26

3。3。7  工况Ⅶ 27

3。3。8  工况Ⅷ 29

3。3。9  工况Ⅸ 30

3。3。10  工况Ⅹ 32

结  论 34

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参 考 文 献 36

1  绪论

1。1  课题背景

    随着我国经济的不断发展，人们已经不满足于只追求简单的物质生活，越来越多的人开始关注和追求更高的精神文化生活。各类主题公园的诞生使得人们的精神文化生活愈加的丰富多彩。其中有着“游艺机之王”称号的过山车凭借其快速、多变向和极具刺激感的的体验深受大众喜爱。正是因为如此，安全性能对于过山车的要求也越来越高。早在2008年，我国就颁布并实施了新的游乐设施安全规范（GB8408-2008）[1]，用以保证各种游乐设施的安全性能。规范中明确规定了过山车在其运动过程中，其运动学和应力学性能参数符合国家标准的参考和计算的方法。自2008年之后，国家特种设备检验机构已不再受理手动计算的游乐设施的检验申请。因此，基于联合仿真技术的过山车动力学和应力学仿真必然成为一种趋势。

    我国对于过山车的研究起步相对较晚，是从改革开放后才慢慢接触研究过山车，经过三十多年的发展，已经慢慢发展到了能够独立自主研究的程度。在国内，很多高校通过与企业合作来进行对过山车的研究与探索。例如华东理工大学机械与动力工程学院的郑建荣和上海电机学院机械工程系的汪惠群对过山车在虚拟样机技术设计中的应用做了简单的分析和论述[2]，并通过运用 Solid Works、ADAMS 和 ANSYS 三套软件协同建模和仿真，对过山车连接件的瞬态应力、刚柔动力仿真比较进行分析研究[3-4]。 中国特种设备检测研究院的梁朝虎等人，也对过山车进行了深入的研究，除了关于过山车多体系统的建模和仿真的研究外，对过山车轮架的寿命疲劳分析[5]、游乐设施G 加速度（国家标准 GB8408-2008《游乐设施安全规范》中规定“G”加速度用实际加速度与重力加速度g的比值表示”，单位为 g，其中1g=9。8m/s ，又称为“G”加速度）的分析和判断方法[6]进行了深入的研究，为我国过山车的设计研究提供了理论安全参照标准，更把对过山车等游乐设施的研究方向由虚拟仿真转向安全评价研究。

    国外对于过山车的研究开始比我国早开始很多，所以现在技术已经相对的较为成熟。国外对过山车的设计研究，完全采用虚拟样机技术，并对过山车轨道设计、过山车式样研究以及G加速度对人体的健康影响均有深入的研究[7]。《GB8408-2008游乐设施安全规范》中对G加速度要求也是基于欧盟标准。

    本文联合仿真是基于ADAMS，Pro/E，SolidWorks，HyperMesh，Ansys等环境所进行的模型建立和有限元分析。在Adams中对过山车模型进行运动学和应力学的仿真，得到时间，轮副位置与力的关系图，来确定在过山车轨道中受力最大的位置和受力的大小，找到过山车整体结构的危险部位。再将实体模型导入到Ansys中进行网格划分和结构强度计算。    (责任编辑：qin)