hét kilométer hosszú, a San Francisco-Oakland Bay híd napi negyedmillió járművet foglal magában. A közel 250 millió kilogramm acél felhasználásával épített hídnak napi 450 millió kg jármű tömegét, egy adott időpontban pedig körülbelül 500 ezer kg-ot kell elviselnie.
a híd meghibásodásának lehetősége ijesztő, különösen akkor, ha egy olyan nagy szerkezeten halad át, mint a Bay Bridge. 1989-ben a Loma Prieta földrengés miatt a Bay Bridge meghibásodott. A földrengés rezgése olyan erős volt, hogy levágták a csavarokat, amelyek a híd egy részét az ülésébe rögzítették. A földrengés rezgéseinek növekedésével a szakasz hét hüvelykkel keletre tolódott, a szakasz nyugati vége pedig az ülés szélén túlra tolódott, aminek következtében az egész hídszakasz összeomlott az alsó fedélzetre; az összeomlás helye az E9-es mólónál volt, amely félúton található Yerba Buena-sziget és Oakland.
A Bay Bridge-et úgy tervezték, hogy ellenálljon a földrengéseknek olyan technológia alkalmazásával, amely lehetővé tette a híd alkalmazkodását az ilyen drámai környezeti esetekhez. Valójában az összes hidat mérsékelten rugalmasnak tervezték, beágyazott “hajlítás vagy törés” tervezési filozófiával; feltételezzük, hogy a híd kissé kiszámíthatatlan külső erőknek és nyomatékoknak lesz kitéve, amelyeket nagy szélsebesség, hőmérséklet-változás, nagy forgalom és néha még földrengések okoznak. Tehát, ha a rugalmasság elengedhetetlen, hogyan érhető el?
elasztomer Csapágypárna az elasztomer Csapágypárna szerepe
A Híd rugalmasságát elsősorban a híd elasztomer csapágypárnának nevezett komponens biztosítja. Ez általában erős és hajlékony anyagból készül, mint például a neoprén—egy nagy teherbírású ipari gumi. Ezeket a párnákat a felépítmények, például a hídgerenda és az alépítmények, például a mólóknak nevezett függőleges támaszok között helyezik el. Elsődleges feladatuk a felépítmény terhelésének az alépítményre történő elosztása, valamint annak lehetővé tétele, hogy a felépítmény szabálytalan környezeti körülmények között a szükséges mozgásokon menjen keresztül anélkül, hogy olyan káros feszültségeket okozna, amelyek veszélyeztethetik a híd szerkezeti integritását. Ha a híd szerkezeti integritása sérül, a híd összeomolhat.
az összeomlás megelőzése nem az egyetlen funkciója az elasztomer csapágybetétnek. A párnák meghosszabbítják a hidak élettartamát azáltal, hogy csökkentik a hídanyagok kopását. A párnák segítenek a kormányoknak pénzt megtakarítani a hidak cseréjének késleltetésével, hasonlóan ahhoz, ahogyan a cipők lehetővé teszik az emberek számára, hogy nagy távolságokat járjanak.
mellesleg elasztomer csapágybetéteket telepítettek az Öbölhíd meghibásodásának helyére egy 1999-es szeizmikus utólagos felszerelési projekt részeként.
elasztomer tervezés 3d mérnöki szimuláció híd tervezés
mert híd elasztomer csapágy párna döntő fontosságú a biztonságos és költséghatékony híd tervezés, ezek széles körben prototípus és tesztelt, mielőtt azok a híd a termelésben használják.
a SimScale-hez hasonló szimulációs szoftver segítségével a folyamat részeként lehetőség van egy elasztomer csapágypad virtuális tesztelésére különböző tervezési és terhelési feltételezések mellett. Például feltételezhető, hogy a csapágybetét acéllemezekkel megerősített elasztomer anyagból áll, és három alapvető terhelési eset szimulálható és megfigyelhető: 1) tömörítés, 2) nyírással történő tömörítés és 3) forgással történő tömörítés.
az eredményeket Cauchy feszültségek megfigyelésével lehet elemezni egy kontúrrajzban. Azt is megfigyelhetjük, hogy az acéllemezek bevezetésével a csapágy teherbírása javul.
elasztomer Csapágybetétek következtetés
mint láttuk, az elasztomer csapágybetétek szimulációs szoftverrel történő tervezése döntő szerepet játszik a híd biztonságában, megbízhatóságában és hosszú élettartamában. Ha meg akarja próbálni, hozzon létre egy ingyenes közösségi fiókot itt, majd másolja át ezt az elasztomer csapágypárna szimuláció sablonját, módosítsa a beállításokat vagy a CAD modellt, és végezze el saját elemzését.
az ingyenes infografika letöltésével többet megtudhat a mérnöki szimuláció szerepéről az építési alkalmazásokban.
állítsa be saját szimulációját az Interneten keresztül percek alatt egy ingyenes fiók létrehozásával a SimScale platformon. Nincs szükség telepítésre, speciális hardverre vagy hitelkártyára.