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探空飞梭动态应力应变及加速度测试试验

分类:应力应变测试    关键词:

“探空飞梭”是近年来国际流行的高刺激性的、高娱乐性的游乐项目。它模拟航天飞机的发射,乘客坐在发射椅上,缓缓离开地面,突然以“发射”方式急速冲顶,然后又在一瞬间处于“自由落体”状态,游客顿时有一种跳伞而打开的感觉,十分刺激。然而,这种游乐设施存在安全隐患,可能会发生螺栓断裂现象,因此在竣工后需要进行安全检测。某游乐园在“探空飞梭”设施竣工后,找到南京聚航科技有限公司,希望我们对探空飞梭进行应力应变测试,分析研究其应力分布状况。

本次测试采用电阻应变法及加速度传感器进行应力和加速度测试分析探空飞梭在实际运行中的应力和加速度情况。

试验仪器

本次试验采用JHDY动态应变仪,仪器操作简单,设置方便。软件式操作,测试数据实时同步,自动保存,自动生成测试报告。

测试方案

根据受力分析测点位置主要为钢缆销子、油缸销轴、立架(底部、12米处、24米处)、升降车架吊挂处、座椅架下部等处。

探空飞梭.png 

测试工况

本次实验现场测量共5个工况,按照满载---3/4偏载---1/2偏载---1/4偏载---空载的顺序进行,每个工况重复测量3次

数据分析

下面附上部分测试数据:

1)应力数据

工况

满载

3/4偏载

1/2偏载

1/4偏载

空载

区域

测点

最大值

钢缆销子

A1

σ(MPa)

8.0

5.7

7.2

6.0

3.8

A2

σ(MPa)

4.2

3.6

6.7

3.7

0.9

油缸销轴

B1

σ(MPa)

1.6

1.6

2.3

2.1

1.5

B6

σ(MPa)

2.6

5.6

2.2

2.6

2.0

立架底部

C1

σ(MPa)

2.2

2.2

1.5

1.8

1.4

C6

σ1MPa)

2.7

3.3

3.2

3.1

3.9

σ2MPa)

-0.3

-0.5

1.0

0.8

2.1

θ(°)

34.4

36.3

38.5

36.3

-42.3

立架12米处

D1

σ(MPa)

1.5

1.5

1.5

1.9

1.1

D4

σ(MPa)

1.7

3.9

4.5

1.6

1.1

立架24米处

E1

σ(MPa)

2.9

2.7

1.8

1.9

1.7

E2

σ(MPa)

2.8

2.6

2.2

2.2

2.0

升降车架吊挂处

F1

σ1MPa)

13.6

5.9

7.4

12.5

3.4

σ2MPa)

3.6

-4.7

-6.4

2.6

-0.5

θ(°)

-10.3

-32.3

-26.8

-12.8

31.3

F5

σ1MPa)

33.5

40.3

34.4

32.9

35.7

σ2MPa)

0.1

-4.0

-4.7

-0.7

-1.3

θ(°)

-18.8

-18.6

-18.1

-17.1

-18.5

座椅架下部

G1

σ1MPa)

4.4

5.9

6.2

5.9

3.6

σ2MPa)

-0.2

-0.1

1.1

-0.6

-0.8

θ(°)

10.8

11.6

13.1

15.9

7.1

G5

σ1MPa)

17.1

25.0

25.7

32.3

17.2

σ2MPa)

-2.8

-1.7

-0.3

-8.0

-3.9

θ(°)

37.8

36.4

37.5

25.1

34.7

从测量数据来看,在整个测试过程中,应力最大的地方为升降车架吊挂处的测点F5,最大主应力40.3MPa,座椅架下部最大应力处为测点G5,最大主应力32.3MPa,探空飞梭所用材料Q345B,屈服强度345MPa,抗拉490Mpa,探空飞梭结构最大应力为屈服强度的11.6%,安全余量很大。 

2)加速度数据

工况

满载最大值(g)

¾偏载最大值(g)

½偏载最大值(g)

¼偏载最大值(g)

空载最大值(g)

测点

方向

J1

X

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Y

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Z

0.75

-0.51

0.93

-0.65

1.04

-0.71

1.28

-0.97

1.34

-1.31

J2

X

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Y

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Z

1.35

-0.66

1.60

-0.81

1.69

-0.91

1.81

-1.28

1.88

-1.35

J3

X

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Y

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Z

1.11

-0.65

1.36

-0.76

1.37

-0.90

1.48

-1.10

1.63

-1.30

J4

X

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Y

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Z

0.52

-0.83

0.71

-1.10

0.72

-1.09

0.92

-1.20

1.20

-1.39

从测量数据来看,在整个测试过程中,探空飞梭上升最大加速度测点为J2,加速度大小为1.88g,下降最大加速度测点为J4,加速度大小为-1.39g。符合国标GB 8408-2018《大型游乐设施安全规范》第6.3.2节中Z向加速度的规定。

以上就是动态应变仪在探空飞梭应力及加速度测试中的应用,如果您还想了解更多JHDY动态应变仪信息,可联系聚航科技热线,我们欢迎您的咨询。


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