Discussion on Lightning Protection Design of "Feilongzaitian" Roller Coaster of Fangte in Zigong

The lightning protection design of "Feilongzaitian" roller coaster of Fangte in Zigong was discussed, and the lightning protection measures of "Feilongzaitian" roller coaster were analyzed from the aspects of direct lightning protection, grounding and lightning electromagnetic impulse protection.

Roller Coaster

《英汉大词典》对roll coaster(n.)的释义是:(游乐场的)环滑车道;环滑车2.急转突变的行为(或事件等)。没有附例句。对不及物动词roll coaster不仅有释义,而且附有较多的例词和例句。

基于多项式回归的过山车故障诊断模型的研究与实现

过山车是一种大型游乐设施,安全性是重中之重。本文提出了一种基于过山车运行数据的故障分析方法,针对过山车运行过程中关键指标数据进行研究,通过K-means聚类算法和DTW聚类算法对历史运行数据进行聚类处理,基于多项式回归的方法建立过山车故障诊断模型。采用本方法对一台过山车进行实验,实验结果验证了本方法的有效性,有利于提高过山车运维水平,降低故障发生概率。

悬挂过山车吊架焊缝裂纹失效分析及结构改进

针对悬挂过山车吊架出现焊缝裂纹的问题,通过动应力测试、疲劳寿命计算及冲击加速度测试等手段对吊架焊缝裂纹进行了失效分析,得出吊架是由于高于设计值74.05%的+Z向冲击加速度而产生了高于设计值81.91%的正应力,吊架焊缝在较大正应力幅的交变载荷作用下产生了疲劳裂纹。据此进行了结构改进,并通过疲劳寿命计算证明了结构改进后吊架承受的正应力比之前降低41.20%,预测疲劳寿命为20年6个月,说明失效分析及结构改进起到了良好作用。

无人机采集大型游乐设施数据能力建设研究

建设贴合大型游乐设施检验检测技术需求的无人机数据采集能力有利于提升检验检测技术水平。无人机通过对大型游乐设施进行全品类视觉信息数据的有效采集,系统化完成大型游乐设施日常巡检、重点复查、尺寸核查、区域监测等检验检测工作,提高结构监测的效率和全面性,为设备安全运转提供更丰富、完整的数据依据,为决策的科学性提供支撑。

长期服役大型游乐设施安全状态评价方法研究

长期服役的大型游乐设施,尤其是达到或超过设计使用期限仍继续使用的大型游乐设施,由于其长期服役造成的部件性能劣化,极易导致设备发生故障或事故。提出基于健康管理理论的大型游乐设施服役状态评价方法,将主要受力部件剩余寿命评估理论引入服役状态评价模型,并考虑历史数据对当前安全状态的影响,使安全状态评价更加全面合理。服役状态评价方法以使用阶段风险评价为基础,综合利用各种先进检测监测手段和经验,获取设备当前工作状态的各项指标数据。在此基础上,利用健康管理理论和剩余寿命评估理论,对设备整机进行定量化安全评价,并得出设备关键部件和整机的安全等级,从而为使用单位的设备维护保养提供指导,全面提升设备的使用安全性能。基于健康管理理论的大型游乐设施服役状态评价方法在某电磁弹射过山车中开展工程应用,并得出设备的安全等级,有效指导了设备的使用维保,表明了服役状态评价方法的有效性和实用性。

无托槽隐形矫治拔牙病例上切牙压低实现量及其影响因素分析

目的探讨无托槽隐形矫治拔除上颌前磨牙病例中,上切牙的压低实现量及其影响因素。方法本研究已通过单位伦理委员会审查批准,并获得患者知情同意。根据纳入、排除标准,纳入拔除双侧上颌第一前磨牙、采用无托槽隐形矫治的成年女性患者共30例,获取患者治疗前后的锥形束CT数据,进行三维重建和配准对齐。建立空间坐标系,测量上颌中切牙与侧切牙的压低实现量,计算压低实现率,并利用多元线性回归分析探讨影响压低实现量的相关因素。结果上颌切牙的整体压低实现率为54%,其中上颌中切牙(48%)小于上颌侧切牙(59%),差异有统计学意义(P<0.001)。回归分析显示压低设计量、分步压低设计与压低实现量呈正相关;舌移设计量、Ⅱ类颌间牵引的使用与压低实现量呈负相关;而初始覆、初始覆盖、拥挤度、上中切牙唇倾度、第一期牙套佩戴副数、尖牙区附件类型、后牙区附件类型及是否设计前牙平导与压低实现量无显著相关性。结论拔除上颌第一前磨牙的无托槽隐形矫治病例中,上颌中切牙压低实现率小于上颌侧切牙。上切牙压低实现量受多种因素影响,为提高隐形矫治拔牙病例的垂直向控制效果,应综合考虑这些因素。

基于时间序列匹配的过山车定位法

针对过山车难以精准定位的问题,本文提出了一种基于时间序列匹配的过山车定位方法。该方法首先使用动态时间规整(DTW)对惯性测量单元(IMU)的实测与仿真数据进行序列匹配,得到位置估计结果。之后将估计结果作为观测量,在误差状态卡尔曼滤波器(ESKF)中修正IMU预测结果,得到精准的定位结果。为了提高估计结果的准确度,本文提出了分段重组动态时间规整(SRDTW)算法,解决了DTW的匹配失真问题。使用本文方法对过山车进行了定位实验,结果表明,使用Z向加速度和俯仰角进行序列匹配可得到较为准确的估计结果;ESKF滤波后的平均定位误差可达0.24 m,较估计结果的定位误差减小45.6%。

大型过山车车体剩余使用寿命评估研究

本文以大型过山车为研究对象,基于游乐设施剩余寿命评估理论,从疲劳、磨损和锈蚀这三个影响大型游乐设施主要受力部件剩余使用寿命的因素出发,对四环过山车车体的重要结构件和重要销轴进行了应力测试和尺寸测量,以测试和测量数据为基础对其进行了疲劳寿命分析、磨损和锈蚀寿命分析,得到了车体重要结构件和重要销轴的剩余使用寿命,进而得到了四环过山车车体的剩余使用寿命为1×105次,折算后的使用期限约为5年8个月。

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。

微种植钉辅助无托槽隐形矫治器控制“过山车”效应的疗效分析

目的 :探讨微种植钉辅助无托槽隐形矫治器长距离内收上前牙、关闭间隙过程中控制“过山车”效应的临床疗效。方法:选择双颌前突成人患者16例,男5例,女11例,平均年龄(25.1±2)岁。所有患者均拔除4颗第一前磨牙且采用无托槽隐形矫治器矫治,所有病例均采用G6设计,其中实验组(8例)在治疗初始即采用微种植钉进行牙的三维控制,对照组(8例)采用常规G6方案,出现明显的“过山车”效应时植入微种植钉辅助解决。采用Graphpad Prism6.0软件包对治疗前、后数据及组间数据进行配对t检验。结果:所有拔牙间隙均顺利关闭,面型获得明显改善。治疗中,实验组前牙转矩控制良好,未出现“过山车”效应;对照组6例在治疗中前牙明显舌倾(P<0.05),后牙开,前牙区微种植钉施加压低力后,咬合关系改善。结论:微种植钉能有效预防、消除无托槽隐形矫治器长距离关闭间隙过程中发生的“过山车”效应。

过山车虚拟样机的建模与动态仿真分析

研究基于虚拟样机技术的过山车动力学仿真分析。解决了虚拟样机建模的关键技术问题 ,例如 ,过山车轨道和车辆建模、车辆与轨道间的约束 ,施加摩擦力、根据测控信号自动施加车辆制动力等 ,建立了过山车系统虚拟样机。利用ADAMS软件对过山车虚拟样机进行动力学仿真分析 ,研究了运行过程中车辆位置、速度、加速度和受力的变化情况 ,获得了过山车的各种动态性能 ,为过山车设计和性能评价提供了一种新手段。

大型过山车健康管理方法的应用研究

大型过山车是各景点和游乐园的常见游乐设备,乘客数量逐年攀升,人身伤亡事故偶有发生。为了降低故障和伤亡事故发生率,提高运行的可靠性,急需一种切实可行的管理手段。近日本课题组提出的大型机械系统健康管理理论特别适合于大型游乐设施全面健康管理的应用。以过山车为对象,开展健康管理方法的应用研究。提出大型过山车健康管理的程序、内容和具体实施方案;根据大型过山车的结构特点和原理,制定了健康管理指标体系;对主要的失效模式、健康指标、检测方法进行了介绍;给出健康评价和健康恢复方法,并结合案例进行实际应用。最后总结了大型过山车健康管理方法进一步发展的关键技术需求。应用结果表明,该方法有利于保障过山车安全、可靠和经济的运行,对同类设备的管理具有良好的借鉴作用。

基于虚拟样机仿真的过山车连接件瞬态应力分析

以过山车车厢连接件为例,运用Solid Works,ADAMS和ANSYS的协同建模和仿真,建立了具有柔性体连接件的过山车系统虚拟样机模型,实现过山车整个运行过程的动态仿真,进而获得了车厢连接件的动态应力变化和瞬时应力分布情况。从而为研制开发连接件,提高高速特种设备的安全保障提供了有效途径。

基于虚拟样机技术的过山车立轴瞬态应力分析

针对过山车在高速运行过程中,其连接车架和桥壳的关键件立轴受力具有瞬时多变性特点,传统的静力学分析方法无法满足其安全性评估需求的问题。对过山车基于虚拟样机联合仿真技术进行了三维建模与ADAMS多体动力学分析,获得了关键件立轴在运行过程中所受载荷随时间的变化曲线。利用ANSYS Workbench建立过山车立轴的有限元模型,对其施加从ADAMS中提取出来的力载荷,从而获得了立轴的变形和应力云图,根据有限元分析校核了其安全系数和疲劳强度系数。研究结果表明,其安全性评估均满足国家标准。该方法为后续过山车的设计研发、制造和安装以及提高运行过程中的安全性提供了有力的保障。

基于加速度信号的过山车监测预警系统设计

鉴于国家对特种设备安全的要求和大型游乐设施测试系统的现状,设计了一种过山车监测预警系统。系统的信号采集装置安装在过山车上,采用数字信号处理器(DSP)作为主控芯片,运算速度快,可实现数据的实时采集,硬件电路多采用3.3V的低功耗芯片,节能环保。系统采集高频振动加速度和低频运动加速度信号,通过WiFi将数据传输给上位机,上位机软件使用LabVIEW开发,运用小波分析处理数据,并采用BP神经网络算法诊断故障,同时,对采集的信号和标准信号进行快速傅立叶变换(FFT)分析并作频谱图,可直观的检验诊断结果。如果诊断出故障,系统可发出警报并通过通用分组无线业务(GPRS)通知相关工作人员。实验结果表明:系统的运算速度快,诊断结果可靠。

基于C/S模型的过山车虚拟协同设计与仿真系统

为了解决传统设计的弊端,有效降低设计成本,提高过山车的安全性和运动特性,根据国内过山车游乐设备研制的实际情况,开发了基于C/S模型的过山车虚拟协同设计与仿真系统,构建了该系统的6层次模型的体系结构,介绍了面向装配的、具有交互界面的支持多用户协同设计的参数化设计子系统,以及由有限元分析平台、协同仿真平台和安全性评价平台3个功能模块组成的虚拟样机分析子系统.虚拟样机分析子系统能预估和评价设计方案和设计产品的产品功能、机械性能、安全性及可加工性等方面可能存在的问题,能将全部分析数据反馈给设计过程.采用数据库技术构建了含2个子系统的数据管理系统,实现多个子端自动加载、卸载数据源和对数据快速准确的传输、保存.