大冲击摩擦耗能装置结构设计【文献综述】
摩擦耗能支撑框架结构设计参数分析

关键词 : 架结构 , , 框 减震 摩擦耗能支撑 , 设计参数
中图分类号 : U3 3 5 T 2 .
在钢筋混凝 土框架 柱间设置摩擦耗 能支撑 , 成为 摩擦耗 能支 撑框架 结构 , 在正常使 用 和中小地 震作 用 下 , 能装 置不 发生 滑 耗 动和变形 , 结构表现 出一般 支撑框 架 的工作 特性 ; 在强 震作 用 但 下, 耗能装置在主要结构构件屈服 变形前 的预定荷 载下产生 滑动
基础 。该 项研 究 是钢结 构抗 火设 计 的 [] ) 3 方 强 . 钢结 构 防 火设 计 和保 护 [] Se osrco ,0 2 J . td C nt t n 2 0 ui
参考文献 :
[] 4 王羡农 . 结构抗 火设 计综述[ ]煤矿设计 ,0 16 :03 . 钢 J. 20 ( )3 —1
原则性规定。因此 , 摩擦耗能支撑 框架 结构 的设 计 尚有一些 问题 着地震作用的增大 , 该值越小时 , 结构 的最大层 间位移随 K / 的 K 需要 研究 。其 中最关键 的是 摩擦 耗能 支撑 的设计 参数 配置问题 。 值 的增大而增大 的现象越 突出 。 确定摩擦 耗能 支撑设计参 数是修改结构 动力特性 、 现减震 目的 实 参数 ( / )△“ △ ) 示摩 擦耗 能支 撑体 系 的屈服 强 K K5 ( / “ 表 的关 键一步 , 而结构动 力特性 修改 应是 针对 某一 具体 结构 而言 。 度 , 乘积值太大就会 导致地震 作用 , 支撑不能 屈服 , 不能发挥耗 能 具体到某一栋 建筑 , 摩擦耗能装置 的设 计参 数的选取 是一个值得 作用 。因此 , 应对耗能支撑屈 服力 与设 置耗能 支撑结构 层屈服 力
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摩擦冲击试验装置[发明专利]
![摩擦冲击试验装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9d7fa6ea03d8ce2f016623db.png)
专利名称:摩擦冲击试验装置
专利类型:发明专利
发明人:夏腾飞,吴广领,张荣华,陈掌,卜兆国申请号:CN201410759376.0
申请日:20141211
公开号:CN104458185A
公开日:
20150325
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及电控共轨喷油器耐久疲劳试验领域,具体地说是一种摩擦冲击试验装置,包括试验台工作面板,在试验台工作面板顶面固定设置电动缸安装架,电动缸固定于电动缸安装架上,电动缸的冲击杆穿过电动缸安装架顶板向下伸出,冲击杆下端固定有弹簧夹头,弹簧夹头下端连接冲击头,试验台工作面板上对应于所述冲击头的下方设置有夹具底座,夹具底座顶面设置节流孔板,节流孔板的锥面中心位于冲击头的正下方。
本发明产品提供了节流孔板锥面镀层耐冲击、控制活塞表面镀层耐摩擦、电磁铁部件焊缝耐冲击的试验手段,能够模拟在实际工况下的工作状态,实现通过模拟手段判别出镀层耐冲击、耐摩擦以及焊缝耐冲击的性能好坏。
申请人:中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所,中国第一汽车股份有限公司
地址:214063 江苏省无锡市滨湖区钱荣路15号
国籍:CN
代理机构:无锡市大为专利商标事务所(普通合伙)
代理人:曹祖良
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大块煤液压冲击辅助破碎装置设计与应用

效果较为理想 ,基本上解决了由于大煤块造成 的 ∞ 0 ∞ 9 ∞ 8 ∞ 7 ∞ 6 ∞ 5 ∞ 4 ∞ 3 ∞ 2 ∞ l 堵塞问题 , 大大减轻 了工人的劳动强度 , 工作面开 机率大大提高 , 平均每班 比原来多割煤 2 刀, 每天
2个 班 , 每 天 可多割 煤 3 2 0 0 t , 每 年可 增 收 4 . 8 亿, 创 造 了很好 的经济效 益 。
3 . 2 试 验结 果
郭 和平( 1 9 6 5 一 ) , 男, 高级工程师 , 毕业 于 山西 矿业学
院机械制造专业 , 主要从事煤矿生产技术和科研计划管理 工作 。
f 收 稿 日期 : 2 0 1 5 — 0 5 — 2 7 ]
经过 1 0多个 班 的连续试 验证 明 , 液压 装 置始
3 工 业 性 试 验
3 . 1 试验 过 程
[ 2 ] 李海丽 , 杨 荣军 , 张华峰. 大块炭破碎装置 在煤矿井下
的应用[ J ] . 煤炭技术 , 2 0 1 1 , 3 0 ( 9 ) : 1 7 — 1 8 .
( 1 ) 如 当破碎装 置在工作 面安装完毕后 , 首 先进行空载试验。 开启乳化液泵站 , 给系统提供高 压 乳化 液 , 操 作手 动三 位 四通 换 向 阀 , 油缸 正 常运
生产和运输难题 ,创造 了较好的经济 。
[ 参 考 文 献] [ 1 ] 张德生 , 王 国法. 工作面大块煤破碎的技术途径 [ J ] . 矿
山机械 , 2 0 1 2 , 4 0 ( 7 ) : 1 7 — 2 0 .
图 6 冲 击 液压 油 缸 合 速 度 曲线
表 1 所示 。
表 1 装 置 使 用 前 后 采 煤 与 运 煤 各项 指 标 对 比
巨震作用下摩擦阻尼耗能框架结构减震性能分析

析,根据摩擦阻尼器的结构特点,采用 Wen 塑性连接单元模型分析摩擦阻尼耗能框架结构及相应抗震结构的巨震响应,研究了
两种框架结构的层间位移、层间位移角及塑性铰分布,结果表明 :摩擦阻尼耗能框架结构层间位移及层间位移角显的减震作用。
关键词 :框架 ;摩擦阻尼 ;地震 ;塑性铰 ;减震
地震发生的概率不高,但其破坏严重,如 2008 年发生 的汶川地震,四川地区的抗震设防烈度为 6~7 度,但实际 烈度达到了 11 度,已达到该地区的巨震烈度,不少结构发 生了倒塌。因此,如何确保结构在巨震作用下不倒塌,成 了结构抗震设计中值得考虑的问题。
近年来,随着减震控制理论的发展,减震技术取得了 极大的进步,并已在建筑结构抗震设计中广泛运用 [1]。结 构耗能减震就是在结构中设置耗能阻尼器,以减小结构的 地震反应,减轻结构构件的损伤程度,从而提高建筑结构 的耐震性能。国内外对摩擦阻尼器的研究有着几十年的 历史,Pall 和 Marsh[2,3] 首先提出了摩擦阻尼器的被动耗能 原理,该技术能有效减弱建筑结构对地震动的响应。彭泽 靖 [4] 研究了摩擦阻尼器参数对结构减震性能的影响,表明 不同参数摩擦阻尼器对结构地震响应作用不同。曾翔 [5] 应 用 BIM 数据对建筑结构的弹塑性分析展开研究,表明弹塑 性分析对结构地震响应具有较高准确性。
本文针对摩擦阻尼耗能 10 层钢筋混凝土框架结构在 巨震作用下的非线性响应进行研究,分析摩擦阻尼耗能结 构及相应传统抗震结构各层的层间位移、层间位移角数值 及塑性铰分布,从而研究摩擦阻尼耗能框架结构的减震 性能。
作者简介 :邵海浪(1993-),男,硕士研究生在读,研究方向 : 结构抗震与减震,邮箱 :492582305@。 张敏(1965-),男,博士,教授,研究方向 :结构抗震与减震。
摩擦阻尼器耗能减震的研究综述吴忠坤

摩擦阻尼器耗能减震的研究综述吴忠坤发布时间:2021-08-10T06:57:40.840Z 来源:《基层建设》2021年第15期作者:吴忠坤[导读] 地震灾害具有突发性和不可预测性,对结构进行抗震设计是有效的防震措施。
在实际工程中,利用附加阻尼器对结构进行被动控制成为工程中常用的减震方法广州大学土木工程学院广东广州 510006摘要:地震灾害具有突发性和不可预测性,对结构进行抗震设计是有效的防震措施。
在实际工程中,利用附加阻尼器对结构进行被动控制成为工程中常用的减震方法,该方法由于其经济有效而被越来越多的工程结构所采用。
其中,摩擦阻尼器由于其构造简单、价格低廉、耗能能力强,具有良好的发展前景。
本文从传统抗震方法和现代抗震理念对比分析了阻尼器在耗能减震中的优势,及摩擦阻尼器的种类、构造和减震原理。
关键词:抗震加固;消能减震;摩擦阻尼器一、引言地震是目前人类尚难以完全抗御的主要灾害之一,对人类的生命和社会财富造成了巨大的危害。
因此,对结构进行抗震设计尤为重要。
传统的抗震设计方法依靠构件的弹塑性变形来吸收地震能量,本质上就是把结构本身作为效能部件。
一方面这样不可避免地会对结构自身造成一定的损伤,甚至倒塌;另一方面随着建筑技术的发展,人们对于建筑的要求也越来越高,传统的抗震设计方法已无法满足现有的抗震理念。
合理有效的现代抗震措施是采取结构振动控制技术,即在结构上安装耗能装置,由结构和耗能装置共同耗能来抵御地震作用[1]。
而摩擦阻尼器作为一种耗能装置,其具有强大的能耗能力,负载的大小和频率对其功能影响不大,并且结构简单,材料选择简单,成本低廉,具有良好的应用前景。
特别地,在控制结构的近断层地震响应以及中高层结构的地震响应等方面都具有优势。
二、耗能减震的必要性近年来,随着建筑业发展的突飞猛进,建筑结构愈来愈朝着大跨度的方向发展,结构复杂化、多元化,也使得传统的消能减震方式变得难以满足结构的抗风抗震需求。
对于结构体系复杂,例如多层超高层结构,更加是一种挑战。
冲击载荷作用下的结构设计方法

冲击载荷作用下的结构设计方法
现今,在建筑、机械、船舶以及煤矿的结构设计中,“冲击载荷”是它们的一种重要设计参数。
有关冲击载荷作用下的结构设计方法受到了人们的广泛关注,并引发了研究者们对其分析和开发的激烈兴趣。
在这里,冲击载荷指的是机械,地震,弹性或介质中的持续或瞬态动力作用。
冲击载荷可以导致结构破坏,特别是瞬态载荷能够极大地提高结构的安全风险。
为了减少这种风险,我们必须尽可能准确地预测冲击载荷的作用下的结构的变形及损伤,从而确保结构的完整性。
首先,我们需要对已知冲击载荷作用下的结构进行系统的计算力学分析。
这种分析可以提供准确的冲击载荷作用下的结构变形及损伤情况,从而可以确定冲击载荷作用下的结构的强度和稳定性。
其次,需要通过有限元法来模拟冲击载荷作用下的结构的变形,并分析其强度损失量及抗滞回载荷的能力。
有限元方法可以更准确的预测冲击载荷作用下的结构的变形量、变形模式、可承受的力等。
最后,在设计结构时,需要考虑冲击载荷和正常荷载之间的共同作用。
一般情况下,当正常荷载大于冲击载荷时,结构的强度和稳定性都会受到影响,而当正常荷载与冲击载荷的比例正确时,结构的安全系数也会有所改进。
此外,在设计结构时,应考虑特殊情况,如冲击载荷的特性,结构材料和其他相关参数,可以有效改善结构的完整性和可靠性。
总之,冲击载荷是结构设计中的重要考虑因素,为了减少结构损伤,必须准确确定冲击载荷作用下的结构变形情况,进而分析和设计
出更加稳定、可靠的结构。
以上就是关于“冲击载荷作用下的结构设计方法”的简单介绍,希望对您有所帮助。
冲击钻机的能耗与节能技术研究

冲击钻机的能耗与节能技术研究随着石油和天然气行业的不断发展,冲击钻机作为关键设备,被广泛应用于石油勘探、开采和地质调查等领域。
然而,冲击钻机在长时间运行中耗能较大,给环境带来不可忽视的压力。
因此,探索冲击钻机的能耗与节能技术已经成为当今的研究热点。
首先,我们需要了解冲击钻机的能耗来源。
冲击钻机的能耗主要来自于驱动装置和操作系统两个方面。
驱动装置包括柴油发动机、压缩空气发动机及电动机等,而操作系统则包括如何调整操作参数来最大限度地利用能源以及冲击钻机的实际工况等。
因此,要实现冲击钻机的能耗减少,我们需要从驱动装置和操作系统两个层面入手。
在驱动装置方面,冲击钻机的能耗可以通过多种方式进行降低。
一方面,优化发动机的燃烧过程可以提高燃料的利用率,减少燃料的消耗量。
采用高压共轨喷油系统、可变式涡轮增压器和废气再循环技术等先进的发动机技术,可以降低油耗和排放。
另一方面,采用新型的储能设备,如超级电容器和锂离子电池等,可以利用能量回收等技术,将冲击钻机在工作中产生的能量进行储存和回收。
通过以上措施,可以显著降低驱动装置的能耗。
在操作系统方面,调整操作参数是降低冲击钻机能耗的重要手段。
通过合理设置冲击频率、冲击能量和冲击岩层压力等参数,可以达到最佳的工作效果,并减少能源的消耗。
此外,冲击钻机的实际工况也是影响能耗的关键因素。
通过科学合理的工时管理和合理分配工作任务,可以避免冲击钻机长时间处于空转和不必要的停机等情况,从而减少不必要的能耗。
除此之外,设备维护保养和技术培训也是确保冲击钻机高效工作和减少能耗的关键。
此外,应用新兴的节能技术也是降低冲击钻机能耗的有效途径。
例如,采用智能控制系统和自适应控制算法,可以根据实时工况和岩层情况实现冲击钻机的自动化控制,并在保证工作效果的同时减少能源的消耗。
另外,引入先进的材料和制造工艺,如轻量化材料和精密制造技术,可以显著减小冲击钻机的自重和摩擦阻力,从而降低能耗。
此外,利用智能检测设备和数据分析技术进行运行监测和故障诊断,可以及时发现设备的异常和问题,减少能耗。
基于摩擦耗能减震的结构控制研究与应用

( ho f il nier gadA ci c r , n u U iesyo eh o g , ’ nhn 2 30 ,hn ) c S ol v g e n n rht t eA h i nvri f c nl y Ma asa 4 0 2 C ia o C iE n i eu t T o
0 引 言
传统 的抗 震设 计是 利 用结 构本 身 的抗 震 性 能抵 御地 震作 用 , 以达 到抗 震 的 目的 , 是一 种消 极被 动 这
的抗 震 方法 。近 些 年来 , 于 对振 动 理论 的认 识 和 基
td提 出 将 滚 球 设 置 于 房 屋 底 部 用 于 减 震 。 10 o l 99
( 安徽 工业大学建筑工程学 院, 安徽 马鞍山 230 ) 4 02
摘
要: 总结 了国内外摩擦耗 能减震技术研究的历史 , 重点 介绍 了摩擦 耗能 减震技术 研究 的现状 和工程 应用 最新进 展 , 探讨
今后 的发展方向 , 提出了值得进一步研究的若干 问题 。 并 关键词 : 摩擦耗 能装 置 ; 减震 ; 滑移 中图分类号 :U 5 .2 T 3 2 1 文献标识码 : A 文章编 号 :0 8—13 ( 06 o 00 一o 10 93 2 0 ) 4— 1 1 5
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第3 2卷 第 4期 20 06年 8月
四 川建 筑科 学 研 究
Sc u n B i ig S in e ih a ul n ce c d 1 O1
基 于 摩 擦 耗 能 减 震 的 结构 控 制 研 究 与应 用
黄 伟
pi ai n ,a e ito u e mp a c l .T e d v lp n r n a o e f t r sd s u s d, r o e ,s v rlp o l msw ih me t l t s r rd c e h t al c o n d i y h e eo me to e t t n i t u ei i se moe v r e e a r b e h c r i i nh u c i
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毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化大冲击摩擦耗能装置结构设计摘要:摩擦耗能器是一种耗能性能良好、构造简单、造价低、制作方便的耗能装置。
本文主要介绍了摩擦耗能器的发展历史、耗能原理、摩擦片的材料的研究情况,同时也介绍了摩擦耗能器在桥梁防撞等大型冲击中的应用。
关键词:桥梁防撞;恒阻力;C/C复合材料;摩擦耗能O 引言为了拦截具有巨大动能的船舶,人们已经提出了桥梁抗船舶撞击拦阻索系统(如日本本州四国连络桥),该拦阻索系统是将浮体和链条或钢丝绳、铰链相互连接而成,浮于水面或水中。
船舶撞击索链或浮体时,浮体之间的索链挡拉住冲撞的船舶,船舶和浮体一起移动,而浮体拖着拦阻索可移动几十至上百米,拦阻索上有一摩擦耗能装置,可产生很大的恒阻力,所以该系统可完全吸收船舶的巨大动能。
1 摩擦耗能装置摩擦与人类的生活和生产是密不可分的,早在4千年前古埃及人就已懂得摩擦学原理,他们利用滚动减小摩擦搬运石雕巨像。
在土木结构工程中利用摩擦减振大约在一两千年前。
而系统地开发研制摩擦耗能器在结构工程中减振还是从1972年J.T.P Yao (姚冶平)提出结构振动控制概念开始的。
目前,研究开发的摩擦耗能器主要有:普通摩擦耗能器、Pall摩擦耗能器、T形芯板摩擦耗能器、T形芯板拟粘滞摩擦耗能器、钢管摩擦耗能器、压电- T型变摩擦耗能器。
摩擦耗能器由于其减振效果好、构造简单、造价低廉、安装和维护方便等特点现已被应用于多幢建筑中[1]。
1.1 摩擦耗能装置的发展史人们很早就已认识到:摩擦可以阻止两接触的固体产生相对滑动,并将这种作用应用于很多机械。
在某种程度上,摩擦装置相当于自动闸。
基于这种思想,Pall 1980年提出了用摩擦耗能器来提高结构的抗震性能,他首先设计出了有限滑动螺栓装置[2]。
我国在这方面的研究也开展的比较早,陈宗明等1988年研制的摩擦剪切铰耗能支撑装置具有明显的减震效果。
叶燎原等1988年立足于我国实际情况,提出的钢筋砼支撑钢板一橡胶摩擦耗能装置,因其造价低、性能高、易生产、便施工,很适合在我国推广使用[3]。
欧进萍等1997年在Pall摩擦耗能器优点的基础上提出了可用于工程的组合钢板耗能器[4]。
除此之外,周云等1998年研制开发了圆环耗能器、双环耗能器、弹塑性一摩擦复合耗能器等多种新型实用的耗能器[5]。
1999年,周云、邓雪松、刘季合作研究开发了钢屈服一摩擦复合耗能器,具有构造简单、形状紧凑、体积小、造价低的优点。
东南大学王曙光等1999年设计的一种新型弹塑性一摩擦复合耗能器[6],该耗能器由耗能圆环和摩擦元件组成,并综合利用了外部圆环弹塑性变形耗能能力和内部摩擦元件摩擦耗能能力。
1.2 基本原理目前市面上的摩擦耗能器均是利用固体间滑动摩擦来实现耗能的机械装置。
在滑动过程中,接触面应尽量保持干燥,并且耗能器在整个使用过程中,最主要的是保持连续、可知的摩擦反应,这有赖于固体的表面情况,但环境也会对其产生影响。
1.2.1 固体摩擦干燥摩擦的研究已有很长一段历史,较著名的有达·芬奇,阿曼顿斯和库仑的理论.其基本原理基于以下假设:1)总摩擦力大小依赖于接触面表面情况。
2)总摩擦力大小与施加在接触面的力的大小成正比。
3)若两接触体相对滑动速度较小,则摩擦力与速度无关。
根据以上假设,可以得到下式:F=μN (1) 其中,F、N分别为摩擦力与作用力;μ为摩擦系数,由于滑动前的摩擦系数与滑动过程中的系数不同,故分别定义为静摩擦系数(错误!未找到引用源。
)和动摩擦系数(错误!未找到引用源。
).而且,摩擦力F与运动趋势或者运动方向相反。
库仑摩擦理论为摩擦耗能器的研制奠定了理论基础,但两固体的材料及滑动界面处发生的无数物理、化学反应,都会影响到μ值,将μ看作常量并不符合实际情况。
现代的固体干燥摩擦理论主要集中于确定真正的接触面以及研究发生在界面附近处的变形过程,包括:弹性、弹塑性、不光滑处的粘塑性反应、表面膜、残余颗粒、酶作用物。
显然,要对所有因素进行分析是很困难的,与金属塑性理论相比,滑动摩擦还没有成熟的理论依据,因此更多是依赖试验。
1.2.2 环境影响材料在滑动中会沿着耗散能量的界面局部发热,使材料软化或加速其氧化。
最典型的是摩擦耗能器中的这种滑动系统,耗能器周围的环境如空气湿度,或引起耗能器发生物理、化学反应的污染物,都会改变摩擦界面的物理、化学特性,从而影响摩擦反应。
尤其在复杂的环境里,腐蚀会加重这一影响,包括裂缝腐蚀和不同金属接触导致的腐蚀。
对前一种腐蚀,裂缝的几何形状对其影响很大,开裂严重的地方氧化加速,但氧气缺乏的地方(如螺纹节点处,被夹紧的面),因缺乏氧气而腐蚀缓慢.不同金属接触腐蚀指的是在腐蚀性空气中,两种不同金属间存在一种直接的电的接触。
比如,若把潮湿的钢铁和铜放置在一起,钢铁的腐蚀速度会加快。
目前要对氧化历程做出定量的预测还不可能,必须求助于物理试验来决定在特定环境中腐蚀的程度,并探知腐蚀在滑动体系中对摩擦特性的潜在影响。
周云和邓雪松1999年对影响摩擦耗能器性能的因素总结为以下几方面:(1)摩擦元件类型;(2)摩擦片和接触面处理情况;(3)高强螺栓的影响;(4)摩擦元件和孔槽的几何尺寸;(5)使用时间;(6)滑动速度与温度;(7)循环次数;(8)外荷载类型;(9)加工精度[7]。
2 桥梁防撞随着船舶运输事业的不断发展 ,受船舶撞击而诱发的桥梁垮塌事件正在日益增多。
这类事件往往引起桥梁结构、使用寿命、安全性及抗震能力的损失 ,严重的更会造成桥毁人亡等灾难性后果 ,重建桥梁和疏通航道的费用也十分惊人。
因此 ,开展船桥碰撞及桥梁防撞结构形式的研究 ,对提高桥梁的耐撞性具有十分重要的意义[8]。
2.1 桥梁船撞研究船撞桥问题的系统研究始于 1978年。
美国发生了众多船舶撞毁桥梁的恶性事故之后,马里兰大学土木工程系在美国政府的支持下率先开展了桥梁及桥墩的防撞保护系统的研究,并出版了一个反映研究成果的报告。
1983在丹麦大带海峡跨海工程的背景下,国际桥梁与结构工程学会(IABSE)在哥本哈根举办了世界上首次关于船桥的碰撞国际学术研讨会。
会议建议建立反映船桥碰撞事故的国际数据库。
1991年美国各州公路和运输官员协会(AASHT0)出版了《公路桥梁防撞设计指南》,首次对公路桥梁的船舶撞击设计提供了指导和依据。
Larsen(1993)编写了 IABSE文件《船舶与桥梁的碰撞》,系统的阐述了桥梁船舶撞击风险及防撞设计问题。
1995年国际PIANC工作小组成立,专门研究船撞桥的问题。
工作小组主要工作就是对所有可航水道即内陆水道、港口人口和海峡的桥梁、各种类型的桥、各种船舶进行研究,对所有可能发生碰撞的桥梁组成部分,如桥墩、上部结构进行研究。
2.2 桥梁船撞原因分析针对大量的桥梁船撞事故,国内外众多学者作了大量的现场调查和统计分析:如Dayton对美国81l起内陆河船撞桥事故的调查,Paramore对人为因素导致的船撞事故的影响进行了分析。
综合众多统计分析结果可知,造成碰撞事故的因素是很多的。
一般来说,主要因素有以下几种:2.2.1 人为操作失误包括有:(1)驾驶船舶时不专心;(2)由于醉酒、疲劳造成反应迟钝;(3)误凄仪器数据;(4)误读海图或注释;(5)违反航行交通规则;(6)错误估计水流和风速等。
2.2.2 船舶机械失效包括有:(1)引擎机械失灵;(2)驾驶机械或电气失灵;(3)其他由于设备老化引起的失灵。
2.2.3 不利的通航条件包括有:(1)能见度低(大雾,暴风雨等);(2)船舶交通量太大。
2.2.4 航道设计不合理以上是船撞桥事故的常见原因。
一般的船撞桥事故是其中的多种因素组合所致。
2.3 桥梁防撞系统的研究及应用对于桥墩防撞措施,许多研究者提出过各种方案,主要有:2.3.1 人工岛在桥墩前用沙子、碎石或混凝土将桥墩周围建立人工岛,使船岛上搁浅而停下,这种方法具有很好的防护效果,安全可靠,且不伤船体。
但其缺点是在水位变化大的地方不便使用,在流速大的地方易被冲刷。
此外,防撞人工岛的边坡平缓,易使航道变窄。
当水深较大时,其造价迅速提高。
2.3.2 缆索拦截缆索的端部锚固于水底,缆索和锚之间有缓冲装置,用来吸收船的动能。
采用浮筒使缆索浮于水面,以便拦截船舶。
这种方法的可靠性不佳,由于船头有倾斜角,缆索可能从船底滑过而不能起拦截作用。
因为它会占去相当宽的航道,故较适合于主航道以外使用。
2.3.3 护桩桥墩前船舶可能的碰撞位置设置防撞桩,以达到防护的目的。
由于船舶可能从多个方向对桥梁造成冲击,因此必须设置一定数量的护桩才能保证防护效果。
2.3.4 桩群在桥墩周边设置多根钢管桩,并通过多层水平系杆将各个钢管桩相连,从而保证其协调变形。
钢管桩防撞系统通过柔性连杆与桥墩系统相连。
这样可以通过钢管桩系统来抵抗船舶对桥梁的撞击作用,避免桥墩系统受到损坏。
2.3.5 浮围通过在桥墩周围安装钢格子浮围,利用浮围的变形吸收船的动能,使经过浮围传到桥墩上的力被限制在允许的范围内。
这种方式成本不高,简单易行,不会过多地占用航道。
我国上海奉浦大桥和黄石长江大桥采用了这种防护方式。
这种方式按大船相撞时吸能要求制作,小船撞坏少、大船撞坏多,逐步撞坏逐步吸能。
由于此圈子在吸能相当大时大致与一艘船的尺度相当,故撞后需要修理。
其它还有一些常用的桥梁防撞装置如:围堰、半围堰、复合钢浮围等,均具有较好的防护效果。
表2显示了国内外一些典型的桥梁防撞系统[9]。
3 C/C复合制动材料由于船舶正常行驶时动能十分巨大,而要通过摩擦耗能来实现桥梁的不防撞,就需要能耐高温的材料来做摩擦片。
想应用自适应恒阻力缆索防船撞装置,就应找到能提供恒阻力的装置,我准备应用刹车装置来提供这个定阻力,并应用c/c复合材料做摩擦片。
3.1 C/C复合材料发展史自 20世纪 60年代以来,世界发达国家竞相开发,将C /C 复合材料首先用于战略导弹鼻锥端头帽、固体火箭发动机喷管喉衬、扩张段等关键部件。
同时,由于 C /C 复合材料具有摩擦特性好、吸热能力强, 使用寿命长等突出特点, 英、美、法等国在 20 世纪 60年代末、70年代初几乎同时将 C /C 复合材料用于飞机制动材料。
目前已逐步取代金属刹车副, 成为最先进的刹车副材料, 并由该三国的五大公司垄断了炭刹车盘的国际市场。
全世界已有 40种以上的民机和 22种以上的军机采用了炭刹车盘,其年产量占世界 C /C 复合材料总产量的90 %以上[10~12]。
我国在 1972年启动军机炭刹车盘的研究工作,主要有华兴航空机轮公司、兰州炭素厂、上海炭素厂等单位。
由兰州炭素厂研制的炭刹车盘于 1990 年7月在歼 - 7M 型飞机上首次飞行成功[13]。
1998年由华兴航空机轮公司研制炭刹车盘在某重点型号军机正式装机应用,实现了我国 C /C 复合材料具有里程碑意义的第二个重大突破。