[发明专利]一种体育馆动荷载稳定性控制方法

摘要

本发明提供一种体育场馆动荷载稳定性控制方法，此方法适用于同类型同领域的建筑载体，使建筑得到更好的维护，延长使用寿命。在工程实际中，若载荷使杆件内各质点产生的加速度较显著，或者载荷随时间而变化，则这样的载荷称为动载荷。当具有一定速度的物体冲击静止的杆件时，该物体的速度在很短的时间内急剧变化，产生很大的负值加速度，故物体对静止的杆件施加很大的作用力。在此方法中，通过滑动小车的运用，以达到控制动荷载的作用，透过完善的智能系统操控技术的支持下和机械化操控技术的合理运用下，实现双保险的完美合作，确保建筑在使用过程中的安全性能。使整个建筑内部空间富有动感，机械与建筑的完美结合。

主权项

一种体育馆动荷载稳定性控制方法，其特征在于具体步骤如下：(1)、将整个建筑物视为一个大空间网格，所述的大空间网格内部由无数个相同的小空间网格组成，小空间网格的大小根据计算精度来确定，每个小空间网格对应一个房间，或根据现实中的房间大小对小空间网格进行空间重组；(2)、确立分析计算建筑物时所需要的建筑信息和环境信息，将所述建筑信息和环境信息输入计算机中进行风环境以及湿度环境的模拟，得出整个建筑物的能量流失数据；(3)、在采光模拟软件平台上，利用插件导入步骤(2)得到的风环境以及湿度环境模拟所得出的能量流失数据进行二层模拟；(4)、再根据步骤(3)二层模拟后获知的能量流失数据对每一个小空间网格进行计算，所求得的数据就作为将来房间布局的设计参考；(5)、在计算机中进行房间数量和属性的设置，那么整个建筑物空间布局中则根据能量流失的多少来布置相应的房间在对应的部位上；(6)、最后根据要求，对建筑进行功能布置的分析，在分析中将属性相同的功能区尽可能的集中于一体；(7)、收集到数据就作为建筑空间动荷载的参考，用来将体育馆内部信息转化为计算信息，根据要求对建筑进行动力荷载稳定性的分析；所述动力荷载稳定性的分析通过运用滑动小车实现，所述滑动小车布置于钢架结构上，将体育馆内部信息转化为计算信息储存在小车里以达到控制动荷载的作用，若载荷使杆件内各质点产生的加速度较显著，或者载荷随时间而变化，则所述载荷为动载荷；计算公式Lh=10660n(CfFP)ϵfLfRfUfEfYfHfTfG---(1)]]>式中n—轴承转速，r/min；C—额定动载荷，N；P—当量动载荷，N；ε—寿命指数；fF—载荷系数，对转盘和水龙头主轴承，fF＝1.25；fL—润滑寿命修正系数；fR—可靠性寿命修正系数；fU—游隙寿命修正系数；fE—轴向偏斜寿命修正系数；fY—材料冶炼方法寿命修正系数；fH—表面硬度寿命修正系数，fH＝(gH)ε,gH为额定动载荷硬度修正系数；fT—温度寿命修正系数，fT＝(gT)ε，gT为轴承额定动载荷温度修正系数；fG—润滑油过滤精度寿命修正系数，滚子轴承fG＝3.5(Gj)‑0.55，Gj为滤网的细度，μm；由疲劳损伤累积理论得变载荷工况下滚动轴承损伤为：Q=Σi=JS(L′i/Li)---(2)]]>式中：Q—损伤程度；S—载荷谱的载荷级数；L'i—某一载荷级在规定寿命期内的循环次数，106r；Li—某一载荷级达到极限寿命时的循环次数，106r；L'i、Li由下式(3)确定L′i=niqiLR×60/106Li=[C/(fFPi)]ϵfLifRifUifEifYifHifTifGi---(3)]]>式中ni—某一载荷级时的转速，r/min；qi—某一载荷级运转时间占总时间之比；LR—滚动轴承总工作寿命，h；Pi—某一载荷级时的当量动载荷，N；fLifRifUifEifYifHifTifGi为不同负荷变化下fLfRfUfEfYfHfTfG的变量系数；系数fL、fU、fE随载荷大小而变化，取各级载荷作用下修正系的平均值fLm、fUm、fEm作为等效当量动载荷下的fL、fU、fE，即fLm=Σi=1SfLi/SfUm=Σi=1SfUi/SfEm=Σi=1SfEi/S---(4)]]>主轴承在等效当量动载荷Pm及相同的载荷循环次数条件下达到同样损伤，系数fT、fH、fR、fY、fG受载荷的影响不大，取为定值；60LRΣi=1S(niqi)/106[C/(fFPm)]ϵfLmfUmfEmfRfYfHfTfG=Σi=1S60LRniqi/106[C/(fFPi)]ϵfLifUifEifRfYfHfTfG]]>化简后得等效当量动载荷为：Pm={[Σi=1S(niqiPiϵ/(fLifUifEi))]×[(fLmfUmfEm)/Σi=1S(niqi)]}1ϵ---(5)]]>主轴承疲劳寿命为Lh=10660nm(CfFPm)ϵfLmfUmfEmfRfYfHfTfG---(6)]]>式中nm—主轴承平均速度，r/min，且滚动轴承荷载与寿命的关系曲线方程为：pε·L10＝常数式中：p—当量动荷载，N；L10—基本额定寿命，106r；ε—寿命指数，当采用球轴承时，ε＝3，当采用滚子轴承时，ε＝10/3；轴承基本额定寿命为100万转时所能承受的荷载称为额定动载荷C，N；代入上式可得或式中：n—轴承转速，r/min；L10—基本额定寿命，106r，Lh—主轴承疲劳寿命，h；对于装有飞轮的轴的动荷载，飞轮与轴同时作匀减速转动，其角加速度为：α=ωt=ω1-ω0t=0-2πnt=-2π·210=-2π5rad·s2]]>ω为转动角速度，ω1、ω0分别是轴与飞轮的转动角速度，其中负号表示α的方向与ω的方向相反；按动静法，在飞轮上附加惯性力偶矩Mσ，其方向与α相反，为Mσ＝‑Iσα式中Iσ为飞轮的转动惯量，其值为制动时，制动器所产生的摩擦力偶矩与惯性力矩IM平衡，从而使轴受到扭转变形；所以由于惯性扭矩而引起的轴内最大切应力为