虚拟仿真技术在过山车动态分析中的应用

"过山车轨道虚拟建模研究" 本文详细探讨了如何运用虚拟仿真技术来改进过山车设计过程中的运动学和动力学参数计算。传统设计方法依赖于手工计算，这种方法存在诸多不足，如计算精度低且耗时。作者于泽涛和屈褔政提出了一种基于Pro/E和ADAMS的过山车动态仿真分析方法。 Pro/E是一款强大的三维计算机辅助设计（CAD）软件，其混合扫描功能使得构建过山车轨道的三维模型成为可能。而ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）则是一款先进的多体动力学仿真软件，能够精确模拟机械设备的运动行为。在过山车轨道建模中，样条曲线被用于描绘轨道的复杂空间形状，这一点至关重要。 作者指出，样条曲线上的点数选择直接影响到过山车的运动特性和受力状况。更多的点可以提供更精确的曲线拟合，从而更准确地反映实际运行情况，但也会增加计算复杂度。反之，点数过少可能导致模型简化，影响仿真精度。因此，找到合适的点数平衡点是轨道建模的关键环节。 过山车的设计不仅要考虑游乐性和刺激性，更重要的是安全性。中国国家标准GB8408-2008对过山车的速度、加速度和载荷有严格的技术和安全规定。虚拟样机技术能有效分析过山车的运动学和动力学特性，为设计优化和安全评估提供数据支持。 研究案例选择了中三环式过山车作为对象，通过Pro/E创建轨道几何模型，然后通过接口程序将模型导入ADAMS进行动态仿真。通过调整样条曲线点数，研究人员可以分析不同点数设置下过山车的性能差异，进一步优化设计。 总结来说，这篇首发论文展示了虚拟仿真技术在过山车设计中的应用，尤其是在轨道建模和运动分析方面的优势。它强调了样条曲线点数选择对仿真精度的重要性，并为提高过山车设计的安全性和性能提供了新的方法。这项工作对于提升游乐设施设计的科学性和安全性具有重要意义。