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探空飛梭動態應力應變及加速度測試試驗

來源：南京聚航科技有限公司 2024年11月11日 14:30 65

“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。

探空飛梭.png

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	滿載	3/4偏載	1/2偏載	1/4偏載	空載
鋼纜銷子	A1	σ（MPa）	8.0	5.7	7.2	6.0	3.8
鋼纜銷子	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
油缸銷軸	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
立架12米處	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
立架24米處	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。

關鍵詞：傳感器

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