教育

健行科技大學土木系
產業類別:教育
公司產品:
使用產品:SolidWorks Simulation
SolidWorks Simulation應用於道路埋設物之結構模擬分析!
 
公司簡介
「健行」從早年的三極高級工業職業學校,一路改制為健行工業專科學校、健行工商專科學校、健行技術學院、清雲科技大學到101年復名為健行科技大學。創校以來,培育術德兼備之有為青年無數,並且配合國家整體的產業環境及技職教育的目標,不斷地創新發展,添購新儀器設備,積極進行產學合作與國際交流,更全面提昇教學品質與研究水準,以強化學生專業技術的競爭力。以「敬業樂群」為校訓,並引用「天行健,君子以自強不息」為立校精神,鼓勵「健行」學子應效法天道運轉永不停歇,並期許學校能日新又新,繼續朝著更優質的教育而努力。
 
面臨挑戰
健行科技大學土木系的徐瑞宏老師運用SolidWorks Simulation做道路埋設物,人手孔及管線週邊回填材料之結構模擬分析。要知道人手孔週邊回填材料的特性會影響道路結構的穩定性,週邊裁切的寬度大小會與車輛載重衝擊力相關聯,而車輛速度改變所產生之水平作用力的變化等都會影響每項路平專案的成效。
 
解決方案

道路既有人手孔之齊平施工過程中,首先由人手孔之切割與打除開始。調整蓋座齊平及架設模板,並將樹脂、水泥、級配料拌合澆置於模板內。最後舖築一層樹脂瀝青混凝土面層,經夯壓處理及修補接縫,整個工作就此完成。

本研究採用SolidWorks Simulation進行動態模擬分析,評估路平專案之設計效果,並促使其達到最佳工程品質,防止道路人手孔構造破壞、回填區下陷、鱷魚狀疲勞裂縫等情況發生。在整個道路齊平工程施工模擬過程中,SolidWorks Simulation應用在分析振動頻率、勁度、變形量、壓實度、材料單位重等動態影響特性時,必須根據原有道路強度及實際施工需求,避免造成新舊路面勁度太大的差異,以維持整體道路的基本振動頻率(或振動週期),才足以達到行車舒適性與鋪面之耐久性。

本研究根據SolidWorks Simulation建構系統模型動力分析以得到動態荷重曲線,藉由有限元素分析,就可以從模擬施工的過程中,獲得最佳的材料設計參數。從分析結果可得知當回填材料已發生臨界沉陷量時,車輪衝擊力將導致前後方回填材料及後方回填材料週邊之鋪面產生非常大的反作用力,且隨著人手孔裁切寬度之增大而增加,甚至於超越正常狀態下的人孔蓋最大反作用力。

採用SolidWorks Simulation進行學術研究十分方便,不僅操作介面直覺易學,軟體並提供非常詳細的使用說明與學習範例,一步步引導學生學習如何運算分析,其結果更能直接輸出為成果報告書。此外,SolidWorks Simulation在業界已被廣泛地使用,可加速學生與業界接軌,並促成更多產學合作的機會。

 
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