《玻璃水滑道安全技术要求》国家标准简介及重点解析

GB/T 41121—2021《玻璃水滑道安全技术要求》是我国首个景区玻璃类游乐设施国家标准,于2022年7月1日起正式实施。本文主要介绍了该玻璃水滑道国家标准制定的指导原则、研制过程和主要内容,并对玻璃材料、设计计算、制造安装、使用管理、检验检测等方面进行了重点解析。该标准的实施将填补行业空白,为玻璃水滑道的设计、施工、运营提供依据,也为政府部门的安全监管提供强有力的技术支撑,助力我国游乐行业的高质量发展。

我国大型游乐设施安全质量状况和提升对策研究

本文基于层次分析法建立了我国大型游乐设施安全质量状况评价指标体系,通过行业专家对同级指标两两比较赋权和三级指标等级评价,对我国大型游乐设施安全质量状况和一、二级指标进行了评价。针对安全质量薄弱环节,提出了安全质量提升对策并探讨了推广应用方式。最后,提出了依靠国家质量基础来指引安全质量提升的对策,从标准、计量、检验检测、认证认可方面进行了详细阐述,为推动我国大型游乐设施行业高质量发展建言献计。

游乐设施G加速度分析与判别方法

加速度是游乐设施安全性的一个重要指标,分析游乐设施加速度对乘客刺激性和安全性的影响,详细解读新颁布游乐设施安全规范中的G加速度的含义和要求,针对动力学仿真分析提出游乐设施G加速度的确定方法。研究新规范中加速度允许值的解析公式及单向加速度与联合加速度之间的关系,结合测试与仿真分析数据的特点,提出一种简单方便的G加速度判别方法。该方法对游乐设施加速度标准的理解和执行有较大的指导意义。采用提出的加速度分析判别方法,给出弹射蹦极最大G加速度估计、过山车组合加速度判别的工程实例。

过山车动态仿真建模方法研究

随着过山车速度及运动复杂性不断提高,其研制过程的动力学分析、安全评价愈显重要,传统方法已很难满足要求。采用虚拟样机技术和图形学方法对轨道模型、车辆拓扑结构以及轮轨关系等过山车动力学建模中的关键问题进行研究,并在ADAMS软件中实现。通过仿真分析,在设计阶段就可获得过山车在不同工况下运行时各部件的速度、加速度及载荷变化曲线,为进一步的强度校核、安全性分析提供可靠依据。

基于虚拟仿真的过山车轮架疲劳寿命分析

针对过山车轮架结构疲劳问题的特点和传统疲劳分析方法的不足,研究了基于虚拟仿真的结构疲劳寿命分析方法;采用多种虚拟仿真手段,对过山车进行了多体动力学分析,对轮架结构进行了有限元分析及动态响应分析,对比了多轴疲劳理论的各种损伤模型的特点和适用范围,分别依据最大剪应变准则和Brown-Miller组合应变准则对轮架结构进行了寿命分析,给出了疲劳寿命,并找出了轮架结构的薄弱部位。基于虚拟仿真的过山车轮架疲劳寿命分析方法,为过山车的设计制造、日常维护、安全监察提供了科学依据,同时为结构的多轴疲劳分析提供了新思路。

滑行车类游乐设施动力学建模与仿真

根据滑行车类游乐设施运行速度高、加速度大、载荷工况复杂,发生事故后果非常严重的现状,认为深入的动力学分析、结构强度校核和寿命分析预测对保证其安全性尤为必要。因而分析滑行车的结构原理,提出其多体系统拓扑构型,包括轮轨关系模型、各零部件之间约束模型。运用图形学方法研究了滑行车轨道建模参数提取和坐标变换技术。通过仿真分析,在设计阶段就可获得滑行车在不同工况下运行时各部件的速度、加速度及载荷时间历程,为结构设计、安全性评估提供可靠依据。实例表明,分析结果与实测数据非常接近,所提出的建模方法是可行的。

游乐设施剩余寿命评估方法研究

研究游乐设施剩余寿命的评估方法,为在用游乐设施的剩余寿命评估提供理论依据。针对与游乐设施安全密切相关的关键零部件,从疲劳、磨损和锈蚀3个影响其剩余寿命的主要因素出发,首先提出了销轴类、复杂结构类和钢结构类等常见游乐设施关键零部件的疲劳剩余寿命评估方法,又研究了游乐设施关键零部件磨损和锈蚀剩余寿命评估方法,在此基础上给出了多因素下游乐设施关键零部件的剩余寿命评估方法。根据游乐设施整机和其关键零部件剩余寿命之间的关系,并考虑关键零部件可更换的因素,建立了游乐设施整机剩余寿命评估模型,提出了整机剩余寿命评估方法。应用该方法对一台已使用10年的过山车进行剩余寿命评估,评估了车架、车轮架、行走轮轴、侧轮轴、底轮轴、水平轴、轨道等关键零部件的疲劳、磨损、锈蚀剩余寿命和整机剩余寿命,通过实例验证了该评估方法的有效性。

Weibull分布置信检验方法

Weibull分布百分位值 (安全强度、可靠寿命等 )和百分率 (破坏率、可靠度等 )的检验问题长期以来没有得到解决 ,目前工程上存在大量急需处理的此类问题。文中建立Weibull分布百分位值和百分率的置信检验方法 ,包括强检验、弱检验 (相当于假设检验 )和弱强检验 (相当于抽样检验 ) ,可以满足不同的实际需求。特别是强检验克服了显著性假设检验在接受原假设时缺乏说服力的缺点 。

聚合物基复合材料自然老化寿命预测方法

通过对大量聚合物基复合材料自然老化数据的分析研究 ,建立了高置信度、高可靠度的自然老化寿命方程 ,从而可以求得工程结构设计中急需的聚合物基复合材料高置信度、高可靠度的自然老化寿命和老化剩余强度。同时 ,还提出了确定该老化方程中参数的小子样方法 ,在精度相同的情况下 ,该方法可以比传统的成组试验法节省 5 0 %以上的试件 ;而在试件数一定的条件下 ,则可以大大提高预测精度。

置信检验理论

本文提出了母体特征值置信分布的概念,建立了置信检验理论,该理论包括强检验、弱检验和弱强检验三种检验方法,分别满足了不同工程检验的需求。与假设检验相比,置信检验依据的是"大概率原则",而显著性假设检验依据的是"小概率原则",因此,置信检验能够以高概率确认工程中所关心的"条件"是否成立(如产品合格与否),能够对产品质量进行高精度的检验和控制,克服了显著性假设检验仅仅是一种拒绝检验,当接受一个假设时也只是意味着不拒绝该假设的缺点。置信检验不但能够大大提高工程检验精度,而且更加便于工程应用。

包装纸盒CAD中尺寸的自动标注

讨论了包装纸盒 CAD系统中常用的尺寸标注形式及所用到的字符 ,用求点画线和图形变换的方法建立了直线、角度和圆弧尺寸标注以及常用字符的数学模型。

正态分布置信检验方法

正态母体特征值(母体均值、百分位值、百分率、标准差和变异系数等)的检验是工程中常见的问题。本文根据置信检验理论,建立了正态母体特征值的置信检验方法,包括母体均值、百分位值、百分率、标准差和变异系数的强检验、弱检验和弱强检验,可以满足不同的实际需求。置信检验克服了显著性假设检验在接受原假设时缺乏说服力的弱点,能够以高概率判断正态母体特征值是否满足工程中规定的条件。不但比传统的正态分布假设检验和抽样检验具有更高的精度,而且更加便于应用,许多假设检验和抽样检验难以处理的问题(如母体百分率和百分位值的检验),采用置信检验可以容易地得到解决。

二项分布置信检验方法

建立二项分布参数的置信检验方法 ,包括强检验、弱检验和弱强检验 ,可以满足工程中成败型试验结果以及多质量特征产品的统计检验需求。传统假设检验依据的是“小概率原则” ,而置信检验依据的是“大概率原则” ,因此 ,置信检验能够以高概率确认二项分布参数是否满足规定的指标 ,克服了显著性假设检验在接受原假设时仅仅意味着不拒绝原假设的缺点 ,能够大大提高工程检验的精度。并且强检验和弱强检验都具有序贯抽样特点 ,在样本较小时就能进行高置信水平的判断。

置信对比检验理论

提出两母体特征值 (如均值、方差、变异系数、百分位值和百分率等 )置信对比检验理论 ,该理论包括强对比检验和弱对比检验两种方法 ,能够满足不同工程对比检验的需求。传统对比检验属于一种假设检验 ,依据的是“小概率原则” ,而置信对比检验则事先不作任何假设 ,依据的是“大概率原则”。所以 ,置信对比检验能够以高概率确认两母体特征值之间的大小和比例关系 ,大大提高对比检验精度 ,克服了传统对比检验当接受原假设时仅仅意味着不拒绝原假设的缺点。文中详细给出两正态母体均值、方差、变异系数、百分位值和百分率的置信对比检验方法及其步骤 ,特别是两母体百分位值和百分率的置信对比检验方法解决了长期以来工程上急需而传统方法又未能解决的难题。此外 ,还提出两正态母体变异系数比值及百分位值之差的置信限估计量 。

基于总费用的车辆维修班组结构优化

研究在车辆维修过程中如何配备维修人员、设备以降低维修成本、提高维修效率和优化维修作业组织的方法。基于排队论方法建立了车辆维修系统的数学模型,分析了系统的运行效率,确定了系统参数的最佳设置方法,并通过改变维修组数量与结构,提高维修服务作业效率。在某车辆维修企业的应用结果表明,本文研究成果可显著提高维修服务作业效率,有明显的经济效益。

大型复合材料压力容器多排螺接结构失效预测

针对复合材料压力容器在多排螺接位置承受面外集中载荷时的失效风险,对典型多排螺接复合材料压力容器在吊装工况下的失效模式进行了仿真预测及试验验证,同时比较了Tsai-Wu准则和Hashin准则针对多排螺接孔孔边铺层失效预测结果的差别。结果表明,多排螺接孔孔边-45°铺层将首先出现基体开裂破坏,且Hashin准则相比Tsai-Wu准则的孔边失效预测精度更高,具有工程参考价值。

一起大型游乐设施短路事故原因分析

控制线路是大型游乐设施最重要的电气元件之一,其损坏可能危害乘客的安全。本文通过对一起大型游乐设施事故进行深入分析,阐明了事故原因是控制线路短路引起的抱闸不能打开,从而造成了高空滞留。此外,基于现场勘验和分析,本文还给出了若干对应措施和建议,为相关安全工作提供参考,以提高大型游乐设施的安全性。

聚合物基复合材料加速老化规律的研究

通过对大量聚合物基复合材料加速老化数据的分析研究,建立了高置信度、高可靠度的加速老化寿命方程,从而可以求得工程结构设计中急需的聚合物基复合材料高置信度、高可靠度的加速老化B基值曲线。

斜纹编织碳纤维/环氧树脂复合材料Ⅱ型分层性能及损伤演化表征

为研究编织复合材料在静载及疲劳载荷下的分层特性及损伤演化模式,对斜纹编织CF3052/3238A碳纤维/环氧树脂复合材料Ⅱ型静开裂及疲劳开裂性能进行了测试。结果表明:斜纹编织CF3052/3238A碳纤维/环氧树脂复合材料裂纹扩展行为受纬向纤维影响存在周期性局部受阻现象,分层破坏模式除层间开裂外还存在纬向纤维脱粘;斜纹编织CF3052/3238A碳纤维/环氧树脂复合材料裂纹扩展速率符合Paris公式,不同加载控制模式下编织复合材料疲劳驱动力增长规律存在本质区别:恒幅疲劳载荷下斜纹编织复合材料疲劳驱动力呈抛物线型单调增长;而恒幅疲劳位移下复合材料疲劳驱动力随分层长度呈波峰型分布;采用基于载荷控制模式和位移控制模式下的疲劳驱动力模型,可对斜纹编织CF3052/3238A碳纤维/环氧树脂复合材料进行损伤演化表征,其表征效果良好,具有工程参考价值。