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“探空飛梭”是近年來國際流行的高刺激性的、高娛樂性的游樂項目。它模擬航天飛機的發射，乘客坐在發射椅上，緩緩離開地面，突然以“發射”方式急速沖頂，然后又在一瞬間處于“自由落體”狀態，游客頓時有一種跳傘而打開的感覺，十分刺激。然而，這種游樂設施存在安全隱患，可能會發生螺栓斷裂現象，因此在竣工后需要進行安全檢測。某游樂園在“探空飛梭”設施竣工后，找到南京聚航科技有限公司，希望我們對探空飛梭進行應力應變測試，分析研究其應力分布狀況。
本次測試采用電阻應變法及加速度傳感器進行應力和加速度測試，分析探空飛梭在實際運行中的應力和加速度情況。
試驗儀器
本次試驗采用JHDY動態應變儀，儀器操作簡單，設置方便。軟件式操作，測試數據實時同步，自動保存，自動生成測試報告。
測試方案
根據受力分析測點位置主要為鋼纜銷子、油缸銷軸、立架（底部、12米處、24米處）、升降車架吊掛處、座椅架下部等處。
測試工況
本次實驗現場測量共5個工況，按照滿載---3/4偏載---1/2偏載---1/4偏載---空載的順序進行，每個工況重復測量3次。
數據分析
下面附上部分測試數據：
（1）應力數據
工況 | 滿載 | 3/4偏載 | 1/2偏載 | 1/4偏載 | 空載 | ||
區域 | 測點 | *大值 | |||||
鋼纜銷子 | 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 | |
油缸銷軸 | 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 | σ1（MPa） | 2.7 | 3.3 | 3.2 | 3.1 | 3.9 | |
σ2（MPa） | -0.3 | -0.5 | 1.0 | 0.8 | 2.1 | ||
θ（°） | 34.4 | 36.3 | 38.5 | 36.3 | -42.3 | ||
立架12米處 | 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米處 | 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 | |
升降車架吊掛處 | F1 | σ1（MPa） | 13.6 | 5.9 | 7.4 | 12.5 | 3.4 |
σ2（MPa） | 3.6 | -4.7 | -6.4 | 2.6 | -0.5 | ||
θ（°） | -10.3 | -32.3 | -26.8 | -12.8 | 31.3 | ||
F5 | σ1（MPa） | 33.5 | 40.3 | 34.4 | 32.9 | 35.7 | |
σ2（MPa） | 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 | σ1（MPa） | 4.4 | 5.9 | 6.2 | 5.9 | 3.6 |
σ2（MPa） | -0.2 | -0.1 | 1.1 | -0.6 | -0.8 | ||
θ（°） | 10.8 | 11.6 | 13.1 | 15.9 | 7.1 | ||
G5 | σ1（MPa） | 17.1 | 25.0 | 25.7 | 32.3 | 17.2 | |
σ2（MPa） | -2.8 | -1.7 | -0.3 | -8.0 | -3.9 | ||
θ（°） | 37.8 | 36.4 | 37.5 | 25.1 | 34.7 | ||
從測量數據來看，在整個測試過程中，應力*大的地方為升降車架吊掛處的測點F5，*大主應力40.3MPa，座椅架下部*大應力處為測點G5，*大主應力32.3MPa，探空飛梭所用材料Q345B，屈服強度345MPa，抗拉490Mpa，探空飛梭結構*大應力為屈服強度的11.6%，安全余量很大。
（2）加速度數據
工況 | 滿載*大值(g) | ?偏載*大值(g) | ?偏載*大值(g) | ?偏載*大值(g) | 空載大值(g) | ||||||
測點 | 方向 | 升 | 降 | 升 | 降 | 升 | 降 | 升 | 降 | 升 | 降 |
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 | |
從測量數據來看，在整個測試過程中，探空飛梭上升*大加速度測點為J2，加速度大小為1.88g，下降*大加速度測點為J4，加速度大小為-1.39g。符合國標GB 8408-2018《大型游樂設施安全規范》第6.3.2節中Z向加速度的規定。
以上就是動態應變儀在探空飛梭應力及加速度測試中的應用，如果您還想了解更多JHDY動態應變儀信息，可聯系聚航科技熱線。
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