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摩天輪結(jié)構(gòu)應(yīng)力測試試驗

來源: 南京聚航科技有限公司    2023年06月14日 17:04  

上海會展中心因活動需要安裝了一座46米高的摩天輪,由于摩天輪屬于大型游樂設(shè)施。根據(jù)法律規(guī)定,在正式投入使用前需要對關(guān)鍵部位進(jìn)行結(jié)構(gòu)應(yīng)力測試,了解摩天輪各關(guān)鍵部位在工作過程中的應(yīng)力情況,驗證其是否滿足工作強(qiáng)度要求。于是,生產(chǎn)廠家找到南京聚航科技有限公司,將這一測試項目委托給我們。

試驗儀器

儀器采用聚航科技的JHYC靜態(tài)應(yīng)變測量系統(tǒng),多通道設(shè)計,軟件式操作,中文界面,應(yīng)變值實時顯示,數(shù)據(jù)及曲線實時保存,儀器精度高,測量結(jié)果精確。

試驗方案

測點一般選擇工件在使用過程中受力較大的部位。摩天輪主要由塔架、主軸體、輪緣、拉索、座艙等組成,根據(jù)仿真分析,在摩天輪工作過程中,塔架柱腳、拉索端部、吊臂架等位置應(yīng)力較大。因此選取一組塔架的內(nèi)外2根柱腳,每根柱腳布置4個測點,沿柱腳周向分布,受力方向為軸向,采用單軸應(yīng)變片;主軸和輪緣拉索各3個測單,受力方向為軸向,采用單軸應(yīng)變片;選取1個吊臂架,在吊臂架的2個座艙軸箱蓋上下部分各布置1個測點,受力方向未知,選用三軸應(yīng)變花。

試驗測量共4個工況,按照滿載---3/4偏載---1/4偏載---空載的順序進(jìn)行,每個工況逆時針、順時針各一圈,以1號座箱為基準(zhǔn),以1號座箱在地面為0°,每轉(zhuǎn)90°停止2分鐘。試驗過程中全程記錄測試結(jié)果。

測試結(jié)果

測量過程中通過軟件記錄了各通道的應(yīng)變變化,以下為拉索各測點在滿載工況測試時的變化曲線。

 

圖1 拉索測點滿載時全程變化曲線

從上面的測量曲線可以看出,摩天輪在各個工況的測試過程中承受的不僅僅是載荷作用,還受到風(fēng)速、風(fēng)向等外界因素的影響,外界因素的影響無法避免。從結(jié)構(gòu)安全角度考慮,我們?nèi)「鱾€測點在整個測試過程中的*大應(yīng)力值來驗證摩天輪的結(jié)構(gòu)安全,各個測點*大值數(shù)據(jù)見下表。

工況

空載

1/4偏載

3/4偏載

滿載

位置

測點

*大

外柱腳

1

應(yīng)力(MPa)

-

-

-

11.6

2

應(yīng)力(MPa)

-

-

25.7

-

3

應(yīng)力(MPa)

-

-

21.2

-

4

應(yīng)力(MPa)

-

-

15.6

-

內(nèi)柱腳

5

應(yīng)力(MPa)

-

-

-

24.6

6

應(yīng)力(MPa)

-

-

37.5

-

7

應(yīng)力(MPa)

-

21.0

-

-

8

應(yīng)力(MPa)

-

-

-

20.4

拉索1

9

應(yīng)力(MPa)

-

-

73.7

-

10

應(yīng)力(MPa)

-

-

28.1

-

11

應(yīng)力(MPa)

-

-

-

21.6

拉索2

12

應(yīng)力(MPa)

-

-

51.0

-

13

應(yīng)力(MPa)

-

-

36.6

-

14

應(yīng)力(MPa)

-

-

-

23.3

箱蓋1

15

σ1(MPa)

-

12.2

-

-

16

σ1(MPa)

-

-

12.3

-

箱蓋2

17

σ1(MPa)

-

-

8.1

-

18

σ1(MPa)

-

-

7.6

-

數(shù)據(jù)分析

從測量結(jié)果來看,在整個測試過程中,塔架柱腳*大應(yīng)力處為測點6,應(yīng)力35.7MPa,拉索節(jié)點測點*大應(yīng)力處為測點9,應(yīng)力73.7MPa,吊臂架箱蓋*大應(yīng)力處為測點16,*大主應(yīng)力12.3MPa,與0°的夾角為20.1°。摩天輪所用材料Q345B,屈服強(qiáng)度345MPa,抗拉490Mpa,摩天輪結(jié)構(gòu)*大應(yīng)力為屈服強(qiáng)度的21.4%,安全余量很大。

以上就是摩天輪結(jié)構(gòu)應(yīng)力測試試驗,如果您想更加詳細(xì)了解產(chǎn)品,可直接聯(lián)系聚航科技,我們很愿意為您服務(wù)。



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