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“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。
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 |
*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 |
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 |
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 |
||
从测量数据来看，在整个测试过程中，应力*大的地方为升降车架吊挂处的测点F5，*大主应力40.3MPa，座椅架下部*大应力处为测点G5，*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*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*大值(g) |
偏载*大值(g) |
偏载*大值(g) |
偏载*大值(g) |
空载*大值(g) |
||||||
测点 |
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 |
|
从测量数据来看，在整个测试过程中，探空飞梭上升*大加速度测点为J2，加速度大小为1.88g，下降*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。
