Kutatás a nyomórugalmas modulus vizsgálati módszerére és a laminált gumicsapágyak műszaki alkalmazására

In autópálya hídmérnöki, laminált gumi csapágyak széles körben használják a hidak felépítménye és alépítménye között. Kritikus szerepet játszanak abban függőleges terhelések átviTéle, alkalmazkodni a szerkezeti deformációhoz , és rezgésszigeTélést és csillapítást biztosít.

Mechanikai szempontból ez a szerkezeti forma nagyon összhangban van padló rezgéscsillapítói, rugalmas gumibetétek , és aljzat csillapító betétek , amelyek jellemzőek mérnöki gumi rezgésszigeTélő termékek . Mindezek a rendszerek a gumi anyagok deformációs viselkedése és energialeadási képessége alatt nyomó- és nyíróterhelési feltéTélek.

Jellemzően az erősítő rétegek laminált gumi csapágyak áll több vékony acéllemez vagy acélhuzalháló . Ezeknek az erősítő rétegeknek a kényszere alatt a gumi oldalsó kidudorodása hatékonyan elnyomja, ezáltal jelentősen javítja a nyomószilárdság és általános merevség a gumirétegekből.

Ugyanakkor, miközben magas függőleges teherbíró képesség , elegendő nyírási deformációs képesség vízszintes elmozdulás alatt még elérhető. Ez a jellemző egyformán kritikus a tervezésben aljzat csillapító betétek és rugalmas gumibetétek.

A nyomó rugalmassági modulus vizsgálati módszer értékelésének egyik alapvető megközelítése mechanikai Téljesítmény -ból laminált gumi csapágyak . A frissített szabványok bevezetésével mind a számítási módszerek és vizsgálati eljárások megfelelő változásokon mentek keresztül.

Ez a tanulmány kísérleti kutatásokon keresztül szisztematikusan elemzi a a teszt pontosságát befolyásoló legfontosabb tényezők és befolyásuk mértéke, szilárdságot biztosítva hídmérnöki és rezgésszabályozási mérnöki bázisa.

1. A nyomórugalmas modulus vizsgálati módszer áttekintése

1.1 Alapkoncepció

1981-ben Lindley PB elméleti modellt javasolt a kiszámításához a gumicsapágyak függőleges merevsége , feltéTélezése alapján a gumi anyagok szinte összenyomhatatlan rugalmas viselkedése . Ezt az elméletet azóta széles körben alkalmazzák a mérnöki gyakorlatban.

Alatt függőleges nyomóterhelések , gumi anyagok kiállítása nemcsak vasCímkékág irányú kompressziós deformáció , hanem bizonyos fokig oldalsó kidudorodó deformáció . Ez a mechanikai viselkedés is alkalmazható padló rezgéscsillapítói és rugalmas gumibetétek be épület rezgéscsillapító rendszerei.

1.2 Számítási képlet

Tartalmazó gumicsapágyhoz n gumiréteg , feltéTélezve, hogy a gumi anyaga összenyomhatatlan és ki van téve tiszta tömörítés , a függőleges merevség úgy számítják ki:

Kv=E1⋅A0n⋅t1K_v = \frac{E_1 \cdot A_0}{n \cdot t_1}Kv=n⋅t1E1⋅A0

Ahol:

E₁ — A gumi hosszirányú rugalmassági modulusa

A₀ — Hatékony teherbíró terület

t₁ — Egyetlen gumiréteg vasCímkékága

Ennek a képletnek fontos referenciaértéke van laminált gumi csapágyak, aljzat csillapító betétek , és vasúti tranzitrendszerekben használt vibrációszigeTélő gumitermékek.

2. Az automatikus nyomórugalmas modulus-vizsgáló rendszer tervezési koncepciója

A automatikus kompressziós rugalmassági modulus-vizsgáló rendszer főleg abból áll:

Tömörítésvizsgáló gép

Elmozdulás- és erőérzékelők

Professzionális teszTélő és adaTélemző szoftver

A teszTélés során a rendszer képes folyamatosan gyűjti a függőleges terhelési és kompressziós alakváltozási adatokat , automatikusan generál feszültség-nyúlás görbék , és számítsa ki a nyomó rugalmassági modulus együtt eltérés elemzése.

Ennek a rendszernek az alkalmazása:

Jelentősen csökkenti a kézi műveletek számát

Hatékonyan elkerüli az emberi olvasási hibákat

A teszTélési hibákat az elfogadható határokon belül tartja

Ez a teszTélési mód nem csak a laminált gumi csapágyak , hanem arra is padló rezgéscsillapítói és rugalmas gumibetétek mechanikai Téljesítményértékeléshez.

3. Mérnöki esettanulmány és a teszTélési módszerek összehasonlítása

3.1 Az eset leírása

A laminált gumi csapágy vizsgálati mintának választottuk a következő paraméterekkel:

Átmérő: 140 mm

Kész magasság: 25 mm

Egyetlen gumiréteg vasCímkékág: 4 mm

Acéllemez vasCímkékág: 2 mm

Acéllemez rétegek száma: 3 rétegű

Hatékony teherbíró terület: 15 366 mm²

Alaktényező: 7.0

Téljes gumivasCímkékág: 20 mm

Az új szabvány szerint a nyomórugalmas modulus tervezési tartománya van (303 ± 60) MPa.

3.2 A különböző töltési módszerek hatása a vizsgálati eredményekre

Befolyásának vizsgálatára töltési módszerek , két terhelési sémát terveztek:

1. séma (nem szabványos terhelés):

Hagyományos be- és kirakodási sebesség

3 töltési ciklus

2. séma (normál betöltés):

Lépésenkénti betöltés az új szabványoknak megfelelően

Minden terhelési szint fenntartva 120 másodperc deformációs adatgyűjtés előtt

A teszteredmények ezt mutatják:

1. séma meghaladó eltérést mutat 3%, nyilvánvaló hiszterézis hatások

2. séma kisebb eltéréseket mutat, mint 3%, biztosítva stabilabb és megbízhatóbb eredményeket

Ez a következtetés értékes referenciaként szolgál a hosszú távú Téljesítmény értékeléséhez is aljzat csillapító betétek tartós terhelés alatt.

4. A mérési bizonytalanság elemzése a teszTélés során

4.1 Az anyagtulajdonságoktól független bizonytalansági tényezők

Ezek főként tartalmazzák:

Vizsgáló műszerek mérési pontossága (kompressziós gép, elmozdulásmérők, extenzométerek stb.)

Adatkerekítési szabályok

Különbségek az operátorok szabványérTélmezésében és olvasásában

Ezek a bizonytalanságok hatékonyan csökkenthetők isméTélt teszTélés és szabványosított működési eljárások.

4.2 A vizsgálati mintával kapcsolatos bizonytalansági tényezők

Ezek közé tartozik:

Hibák benne hatékony teherbíró terület

Mérési hibák a Téljes gumivasCímkékág és acéllemez vasCímkékág

Hibák benne kész magasságmérés

Befolyása környezeti hőmérséklet és páratartalom

Az ilyen tényezők egyformán kritikusak a teszTélés során rugalmas gumibetétek és padló rezgéscsillapítói.

5. A Téljes mérési bizonytalanság szabályozása

Az összes hibaparaméter kombinálása után a Téljes mérési bizonytalanság kialakul. A vonatkozó szabványok egyérTélműen meghatározzák a megengedett legnagyobb hiba olyan kulcsparaméterekhez, mint pl terhelés és elmozdulás.

Ezen szabványok szigorú betartásával és a halmozott hibák hatékony ellenőrzésével a a vizsgálati eredmények megbízhatósága és pontossága jelentősen javítható.

Következtetés

Laminált gumi csapágyak nélkülözhetetlen alkotóelemei autópálya hídszerkezetek , és az övék kompressziós Téljesítmény közvetlenül érinti híd üzembiztonság.

Tudományos alkalmazása révén nyomórugalmas modulus vizsgálati módszerek , kombinálva mérési bizonytalanság elemzés , a kumulatív hibák hatékonyan ellenőrizhetők, biztosítva a nagy teszTélési pontosságot.

A tanulmány eredményei nem csak a hídépítés , hanem értékes is elméleti és gyakorlati hivatkozások a tervezés, teszTélés és alkalmazás -ból padló rezgéscsillapítói, rugalmas gumibetétek , és aljzat csillapító betétek , valamint egyéb mérnöki gumi rezgésszigeTélő termékek.

In autópálya hídmérnöki, laminált gumi csapágyak széles körben használják a hidak felépítménye és alépítménye között.