az elasztomer Csapágypad és szerepe a Hídtervezésben

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 a San Francisco-Oakland Bay hídhoz
a San Francisco-Oakland Bay híd

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

elasztomer csapágy pad híd tervezés FEA
végeselemes elemzése egy híd elasztomer csapágy pad végzett SimScale

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.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.