聚氨酯缓冲器力学分析

缓冲器是有轨行走起重机在发生碰撞时的重要保护装置，不仅能够吸收起重机与起重机之间的碰撞能量，可用于防止起重机出轨，起到保护起重机、周围设备以及工作人员生命安全的作用。由于聚氨酯缓冲器具有大变形吸收碰撞动能的特点，以及重量轻、价格便宜、耐腐蚀等优点，近年来在起重行业得到广泛应用。本文以有限元理论为基础，运用ANSYS有限元软件对直柱型及直柱开槽型聚氨酯缓冲器的碰撞过程进行瞬态动力学分析与比较。

聚氨酯缓冲器的碰撞特点

聚氨酯缓冲器在碰撞过程中，由于时间短暂，材料特殊，变形大，为非线性冲击动力学问题，且具有以下特点：

(1)碰撞瞬间产生峰值动载荷、柔性撞击、大变形、高应变率；

(2)撞击载荷与结构动态响应之间存在耦合现象；

(3)大变形及聚氨酯材料引起几何、材料及接触非线性。

在对缓冲器的建模及分析上，最大程度接近实物的结构参数和所受的真实载荷。在对缓冲器弹性体的处理上进行了简化。因为缓冲器碰撞的瞬间就会将小圆帽由点接触压成面接触，故将缓冲器顶部的小圆帽简化成圆柱体。开槽型缓冲器上开有3道环形缓冲槽，

(a)直柱型 (b)开槽型