基于光纖傳感技術(shù)的過山車疲勞壽命預(yù)測研究

摘要：過山車承受復(fù)雜隨機交變循環(huán)載荷,其引起的疲勞損傷是過山車突然失效的主要原因,過山車結(jié)構(gòu)的疲勞及由此引起的安全問題愈來愈突出。本文采用光纖光柵傳感器對過山車關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的應(yīng)力進行實時監(jiān)測。針對實時監(jiān)測數(shù)據(jù),采用雙參數(shù)四峰谷值雨流快速計數(shù)程序,對光纖光柵監(jiān)測得到的實時應(yīng)力監(jiān)測數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)壓縮、峰谷值挑選、無效幅值去除等,得到疲勞損傷熱點區(qū)的有效應(yīng)力幅。同時采用Miner線性累積損傷理論和名義應(yīng)力法對過山車熱點區(qū)的累積損傷和疲勞壽命進行計算與預(yù)測。根據(jù)熱點區(qū)2個測點的疲勞壽命分析結(jié)果,該過山車軌道的疲勞壽命滿足規(guī)范基本要求。本文將光纖傳感在線實時監(jiān)測技術(shù)與疲勞壽命預(yù)測方法相結(jié)合,為更加準確的實現(xiàn)過山車的累積損傷及疲勞剩余壽命的實時顯示和分析提供了新手段。