陳飛

摘要

我國正處于一個繁榮昌盛的階段，為充分滿足大眾的娛樂生活，游樂設施成為重要的組成部分，給大家?guī)須g樂。但是，游樂設施在復雜工況的表現(xiàn)上也日趨突出，這就需要針對游樂設施復雜工況開展有效的風險評估，同時堅持在故障預防分析手段上保持足夠的進步。文章就此展開討論，并提出合理化建議。

【關鍵詞】典型 游樂設施 復雜工況 風險 故障

游樂設施復雜工況的存在，客觀上是必然的現(xiàn)象。所以，典型游樂設施復雜工況的操作和處理，必須保持謹慎的工作態(tài)度，這樣才能確保游樂設施的安全運行，保障游客的人身安全。

1 典型游樂設施復雜工況的風險評估

為確保游客人身安全，排除游樂設施的安全隱患，必須堅持在風險評估方面，按照科學、合理的手段來完成，才能杜絕嚴重的安全事故。應從以下兩個方面來努力：

1.1 使用維護評估

嚴格按照使用維護說明書要求，完成日檢、月檢、年檢工作。特別是對主要受力零部件和關鍵銷軸、焊縫要重點關注，如若發(fā)現(xiàn)故障要及時停機進行檢查維修，并及時反饋故障給設計等相關部門。

1.2 安全性能評估

使用動力學軟件實時模擬整個設備運行狀態(tài)，結合有限元軟件計算結構在自重、風載、雪載、溫度、地震等工況下強度、剛度、穩(wěn)定性、疲勞等分析，滿足特種設備安全要求，本文將重點對安全性能評估進行說明。

2 典型游樂設施復雜工況的安全性能評估

2.1 虛擬樣機技術

采用虛擬樣機技術，在準確建立設備模型的前提下，實時動態(tài)模擬設備運行過程，觀察并記錄其運行狀態(tài)、動態(tài)受力過程、控制參數(shù)曲線、控制邏輯等，進行關鍵部件安全性能分析，在游樂設備的安全評估、事故再現(xiàn)與分析、設計驗證、運行實時監(jiān)控和相關標準確認與完善等方面發(fā)揮作用?，F(xiàn)在游樂設施運動形式越來越復雜，傳統(tǒng)的手工計算和有限元分析無法窮盡其最大受力狀態(tài)，需結合多體動力學軟件進行多工況實時模擬，才能盡可能地對項目精確計算。在相關研究過程中，運用虛擬樣機技術，給出了大型室內游樂設施中某飛翔式球幕項目的建模過程，并通過ADAMS軟件對某飛翔式球幕項目的運行情況進行實時模擬。設備在規(guī)定驅動曲線下運動，分析滿載、偏載、地震等工況下設備運行狀態(tài)，排除運動奇異點。得出乘客在整個運動過程中加速度曲線，分析乘客舒適性。得出關鍵運動副上力和力矩曲線，為有限元分析做準備。

2.2 剛柔耦合分析

為了實時觀察某些重要且模型規(guī)模不大的結構在運動過程中應力的變化狀態(tài)，我們做了剛柔耦合分析，在ANSYS軟件中建立有限元模型，并輸出mnf模態(tài)中性文件，mnf文件替換ADAMS中剛體模型，剔除不必要的模態(tài)后，運行分析即可得到整個運動過程中應力變化狀態(tài)，如圖3為活動平臺Os時應力結果。

2.3 有限元分析

剛柔耦合分析值適用于計算規(guī)模較小的結構，當計算規(guī)模非常大時，我們可以根據ADAMS動力學分析中各運動副受力，找出結構受力較大的一個或多個時間點，導出這些時間點力和力矩數(shù)據，在ANSYS中建立有限元模型，施加載荷和約束并求解，如圖4為整體支撐架應力結果。

2.4 安全性能校核

根據上面計算結果進行剛度、強度、穩(wěn)定性、疲勞等校核，得到整體結構應力強度安全系數(shù)大于3.5，關鍵銷軸、螺栓、焊縫應力強度安全系數(shù)大于5，地震工況下結構不發(fā)生永久變形，脈沖循環(huán)疲勞強度安全系數(shù)大于1.73，符合游樂設施安全規(guī)范GB 8408-2008安全要求。

3 總結

現(xiàn)階段的典型游樂設施，基本上能夠對風險有效的評定，在故障預防的體系上也是比較完善的。在今后的工作開展上，必須堅持做出大量的探討、分析，要加強工作的可靠性、可行性提升，促使娛樂事業(yè)發(fā)展走向更高的層次。值得注意的是，典型游樂設施復雜工況的問題處理，必須及時、高效。

參考文獻

[1]劉然，張勇，沈功田.游樂設施風險評價程序研究[J].中國特種設備安全，2017，33（11）：1-4.

[2]楊臣劍，王志榮，莊春吉，黃旻瑤.大型游樂設施風險評估與分級方法研究[J].安全與環(huán)境學報，2017，17（03）：845-849.

[3]莊春吉，王志榮，張新東.大型游樂設施風險評估指標體系的構建與應用[J].中國特種設備安全，2017，33（04）：42-45.