作为一种具有极高趣味性和刺激性的游乐设备,过山车深受大众喜爱,由于其滑行速度快、位置高,一旦出现故障往往会导致人员伤亡,因此安全可靠是其最为重要的要求。过山车结构的安全性研究是指导具体结构设计,保证过山车安全运行的重要环节。论文主以某公司研发的新型过山车为例,基于设计的安全性考虑,建立了过山车的动力学模型,分析了过山车的受力,建立了过山车的有限元模型,对过山车结构强度及关键零部件的工作能力进行了演算。本文主要研究内容有:(1)根据过山车的三维设计模型,应用ADAMS软件建立了过山车的动力学分析模型,通过计算机仿真确定了过山车运行中各运动副及关键连接处的受力情况。(2)应用ANSYS Workbench软件建立了过山车座椅架、车架、连接架和轮架等关键结构的有限元模型,根据过山车动力学分析结果,确定了结构最不利载荷工况,采用惯性释放方法建立约束条件,准确考虑了过山车惯性力及惯性力矩的影响,完成了过山车关键结构件静强度及疲劳强度计算。(3)根据动力学分析结果,确定了各运动副承受的载荷,校核了运动副处轴承、销轴、回转支撑及铰连接的工作能力。(4)根据动力学分析结果,确定了各螺栓组连接处的载荷,分析计算了螺栓组内受力最不利螺栓的载荷,按照规范要求完成了螺栓连接的强度校核。本文的研究方法、研究结论为过山车的机构设计、关键零部件的选型及结构优化提供了准确定量分析结果,对过山车的技术设计提供了有益的指导。