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摩天輪結構應力測試試驗

2023年06月14日 17:40:16人氣:149來源:南京聚航科技有限公司

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施。根據法律規定,在正式投入使用前需要對關鍵部位進行結構應力測試,了解摩天輪各關鍵部位在工作過程中的應力情況,驗證其是否滿足工作強度要求。于是,生產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靜態應變測量系統,多通道設計,軟件式操作,中文界面,應變值實時顯示,數據及曲線實時保存,儀器精度高,測量結果精確。

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、吊臂架等位置應力較大。因此選取一組塔架的內外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---空載的順序進行,每個工況逆時針、順時針各一圈,以1號座箱為基準,以1號座箱在地面為0°,每轉90°停止2分鐘。試驗過程中全程記錄測試結果。

測試結果

測量過程中通過軟件記錄了各通道的應變變化,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,還受到風速、風向等外界因素的影響,外界因素的影響無法避免。從結構安全角度考慮,我們取各個測點在整個測試過程中的*大應力值來驗證摩天輪的結構安全,各個測點*大值數據見下表

工況

空載

1/4偏載

3/4偏載

滿載

位置

測點

*大

外柱腳

1

應力(MPa)

-

-

-

11.6

2

應力(MPa)

-

-

25.7

-

3

應力(MPa)

-

-

21.2

-

4

應力(MPa)

-

-

15.6

-

內柱腳

5

應力(MPa)

-

-

-

24.6

6

應力(MPa)

-

-

37.5

-

7

應力(MPa)

-

21.0

-

-

8

應力(MPa)

-

-

-

20.4

拉索1

9

應力(MPa)

-

-

73.7

-

10

應力(MPa)

-

-

28.1

-

11

應力(MPa)

-

-

-

21.6

拉索2

12

應力(MPa)

-

-

51.0

-

13

應力(MPa)

-

-

36.6

-

14

應力(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

-

數據分析

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

以上就是摩天輪結構應力測試試驗,如果您想更加詳細了解產品,可直接聯系聚航科技,我們很愿意為您服務。

 

 

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