基于瞬态动力学的碰碰车低速碰撞仿真研究

由于碰碰车经常承受作用时间很短但幅度很大的碰撞冲击载荷,传统的结构设计一般难以准确计算。介绍了碰碰车的主要结构和运行原理。碰撞过程中,遵循质量、能量、动量守恒的三大定律,以瞬态动力学理论为基础,给出了有限元分析的基本步骤和流程。利用ANSYS Workbench有限元软件,构建碰碰车与防撞梁的简化模型。进行网格划分,设置碰撞初始条件和边界约束,模拟仿真碰碰车与防撞梁正碰撞的物理过程。计算结束后,提取碰撞过程中缓冲胎吸收能量的时间历程曲线、车架最大应力的时间历程曲线。分析结果表明,碰撞过程中缓冲胎能够吸收碰撞过程中80.2%的动能,具有很好的吸能效果;车架的最大应力为68.5 MPa,应力安全系数大于3.5。该研究可用于碰撞游乐设备的产品设计,对于保障游乐设施的安全、可靠运行,维护游客的生命财产安全具有重要意义。