大型游乐设施设计风险评估方法

针对游乐设施的特点,提出了游乐设施设计风险评估流程,通过信息收集、危险识别、风险评估和风险控制四个过程从设计阶段完善设计方案。结合现有风险评估方法,建立了一套适合游乐设施的设计风险评估方法,集成了基于零部件失效模式分析、危险源系统分析和概念设计分析方法,实现了零部件层次和系统层次的风险分析和控制。以典型游乐设施-大摆锤为例,详细说明了该方法具体实现过程,验证了该方法在游乐设施风险评估中的有效性和适用性。     

摇头飞椅安全挡杆失效分析

大型游乐设施的安全挡杆作为乘客束缚装置,在运行过程中主要起到保护乘客作用。本文针对在大型游乐设施检验过程中发现的摇头飞椅安全挡杆失效问题进行分析。通过对安全挡杆缺陷形态及受力分析进行研究,计算其在弯曲过程中对材料受力的影响。得出了安全挡杆由于弯曲半径过小,导致内外表面的应力应变超过材料的极限值产生缺陷。生产厂家在圆环设计中未考虑弯曲半径的影响,故而有缺陷挡杆在使用过程中断裂失效。因此大型游乐设施安全挡杆在设计和制造时就必须考虑材料拉伸、弯曲强度、最小弯曲半径等材料参数的影响。     

游乐设施安全相关系统安全完整性评价方法研究

针对目前国内游乐设施安全相关系统在安全完整性评价方法方面的空白,本文参照国际通用安全相关系统功能安全相关标准,借鉴安全仪表系统功能安全评价方法,结合游乐设施本身运动特点和结构型式基础上,开发了适用于游乐设施控制安全相关系统的安全完整性评价方法。该方法以安全相关系统安全功能风险评估为基础,结合失效案例库和风险矩阵法获得安全功能的SIL等级。以典型控制回路四种可靠性指标为基础,参照国际通用标准的SIL验证柱状图对所设计的控制安全回路进行SIL等级验证,以确认安全回路设计的有效性。     

游乐设施危险源、损伤、失效和故障概念辨析

针对游乐设施行业危险源、损伤、失效和故障四个概念的认知差异,通过研究相关领域这四个概念定义内涵及外延,结合游乐设施安全保障要求高、人-机-环交互频繁、运行工况复杂的特点,重新定义游乐设施这四个概念,辨析相互之间的逻辑关系,并结合游乐设施事故案例进行解析.结果表明:新定义对游乐设施危险源、失效、损伤和故障之间的关系阐述更加清晰准确,为后续的风险评价奠定良好基础.     

运用故障树分析(FTA)游乐设施安全压杠失效的危险性

基于事故致因理论归纳总结出由于棘轮断齿而导致游乐设施安全压杠失效的危险源。通过建立棘轮断齿故障树模型,计算最小径集、最小割集及结构重要度,分析出由于棘轮断齿而导致游乐设施安全压杠失效的事故发生途径及主要影响因素,并针对性地提出科学、有效的事故预防措施。这对在游乐设施生产、使用、检验等环节增强对危险源的管控具有指导意义,对预防事故发生具有重要意义。     

我国游乐设施安全法规体系的建立与分析

从我国游乐设施相关法律、法规、规章、技术规范和技术标准5个层次入手,梳理并分析了我国目前游乐设施安全法规与技术标准体系,针对游乐设施法律的欠缺、安全技术规范不能涵盖全部游乐设施及其安全监察、游乐设施的设计理念偏颇、现有游乐设施法规标准对游乐设施的一些要求与国际不接轨且量化要求不足等问题,笔者提出了国家应尽快制定颁布《特种设备安全法》或游乐设施的相关法律,早日填补游乐设施在型式试验、安全评价、评估、寿命预测、预警和进出口大型游乐设施监督管理办法的安全技术规范空白,改变游乐设施设计理念,完善游乐设施安全技术规范和技术标准的量化要求,尽快使我国游乐设施安全法规与技术标准体系适应国情并与国际体系接轨。     

飞行塔类游乐设施座舱吊挂装置结构分析

在分析飞行塔类游乐设施吊挂装置结构特点的基础上,通过对某典型飞行塔类游乐设施-双塔跳楼机安全分析及单一失效点辨识,发现该类游乐设施座舱吊挂装置吊耳连接板存在重大安全隐患。仅采用简单角焊缝连接座舱和驱动钢丝绳,强度计算得出安全系数不满足规范要求。为此对该结构进行了结构分析,将简单的吊耳角焊缝变更为连接板、连接座结构,采用多向焊缝、定位销(块)、全熔透焊缝等形式连接,通过强度和疲劳计算证明优化后的结构更加合理,保证了设备运行的安全性和可靠性,为飞行塔类游乐设施吊挂装置设计提供了一定的参考。     

往复式过山车车辆连接器螺栓断裂失效分析

分析往复式过山车车辆连接器螺栓的断裂失效机理,为防止游乐设施上相同受力形式螺栓的断裂失效提供指导.首先对失效螺栓开展了化学成分分析、金相组织分析、拉伸力学性能测试和断口宏微观形貌分析,初步得出了螺栓断裂的失效原因,然后在分析往复式过山车运动形式、车辆连接器结构特征、安装方式和受力形式的基础上,采用容许应力幅法对车辆连接器螺栓进行了疲劳寿命评估分析.综合定性与定量分析结果确定车辆连接器螺栓由于承受交变载荷而发生了高周疲劳断裂.最后,提出了针对该类往复式过山车车辆连接器的结构优化措施,实施设计改进后,提高了螺栓连接的可靠性和游乐设施运行的安全性.     

实体测试假人在游乐设施检测中的应用前景

针对传统游乐设施测试方法无法获取乘坐过程中的乘客受力、加速度和挤压变形等问题,开展了实体测试假人在游乐设施检测中的应用前景预研工作。本文充分调研了实体测试假人发展历程,分析了游乐设施测试假人应用现状,指出了传统游乐设施测试假人存在的问题,进行了实体测试假人在游乐设施测试中的应用探索。最后,对游乐设施测试假人开发提出了几点建议。     

游乐设施G加速度分析与判别方法

加速度是游乐设施安全性的一个重要指标,分析游乐设施加速度对乘客刺激性和安全性的影响,详细解读新颁布游乐设施安全规范中的G加速度的含义和要求,针对动力学仿真分析提出游乐设施G加速度的确定方法。研究新规范中加速度允许值的解析公式及单向加速度与联合加速度之间的关系,结合测试与仿真分析数据的特点,提出一种简单方便的G加速度判别方法。该方法对游乐设施加速度标准的理解和执行有较大的指导意义。采用提出的加速度分析判别方法,给出弹射蹦极最大G加速度估计、过山车组合加速度判别的工程实例。     

视觉体验在我国游乐设施中的应用现状与发展思考

视觉体验在游乐设施中应用越来越广泛。本文根据视觉体验的不同将游乐设施分为三种类型,并分析了其在游乐设施中的作用。研究了国内视觉体验类游乐设施发展现状和存在的问题,并提出了发展思考和建议。     

世纪飞碟游乐设备安全性能设计改进探讨

游乐设施是承载游客进行游乐的机电一体化产品,其质量和安全性能关系到游客的生命和健康。随着游乐设施的发展,不同结构,不同运动形式的游乐设施不断涌现。形态各异的游乐设施不仅让人们享受着惊险、刺激和欢乐,同时也给人们带来了不容忽视的安全问题。本文通过对"世纪飞碟"游乐设备在设计、制造方面存在的安全隐患着手,分析、研究,探讨该设备可在设计、制造环节某些方面进行改进,将游乐设备的潜在安全隐患从源头着手消除。     

我国大型游乐设施风险分析研究

通过对我国大型游乐设施的发展概况、风险管理现状、危险因素辨识、风险评价和风险控制等五个方面进行了分析总结.研究发现,目前已初步建立游乐设施法规体系,逐渐形成了法律、法规、规章、安全技术规范和技术标准的五层次体系,大型游乐设施运营单位安全管理正在向标准化、体系化管理方向发展.我国还没有对各类大型游乐设施进行危险性分析,有关标准和规范中并没有提到明确的风险分析和评估方法,在游乐设施的设计、制造、安装、使用、改造、修理和检测过程中也没有形成一套系统、科学的风险分析和评估方法.     

关于游乐设施人体束缚装置的思考

游乐设施人体束缚装置是否可靠有效,直接涉及到乘客的人身安全,本文分析了国内外游乐设施常见的各种人体束缚装置的作用和应用场合,并提出了设计制造时如何选择合理的人体束缚装置,同时建议游乐设施标准修订时完善相关要求,规范束缚装置的设计制造,提高其本质安全。     

基于时段与环境FMEA的大型游乐设施安全评价方法研究

本文分析大型游乐设施安全评价的一般性方法与特点,针对传统FMEA风险点分析中不易获知游乐设备的全过程风险情况及分析的单一性问题,建立了基于时段和环境FMEA的大型游乐设施安全风险评价机制,对大型游乐设施不同时段和环境下的风险点的严重程度、发生率和探测度分别评价,求解风险点的风险系数序列,再依据风险系数序列给出优先解决方案。最后,通过骑乘类大型游乐设施的安全风险分析案例,验证其方法的有效性。     

观光塔类游乐设施防座舱坠地措施研究

观光塔类游乐设施的座舱在下降过程中,可能存在着由于控制系统失灵、制动装置故障等原因,造成座舱未能按照正常工况下减速运行,结果导致座舱与地面碰撞,造成乘客受伤的事故的隐患。本文主要分析造成此类事故的原因,通过对失效模式的分析,提出了合理增加观光塔类设备制动减速控制系统的安全性能等级,从而降低观光塔类游乐设施座舱发生坠地事故概率的办法。     

游乐设施事故与危险量化判别函数的构建

游乐设施是载人运行装备,其安全性能极为重要,但目前游乐设施事故与危险严重程度缺少量化评价方法。为了定量评价游乐设施危险与事故伤害严重程度,本文通过引入人员伤害、经济损失、社会影响三个关键因素,建立了游乐设施事故与危险定量评价的判别函数。应用案例表明该判别方法具有可操作性,适合我国游乐设施情况,可为游乐设施风险控制提供有益的参考。     

国内外游乐设施法规标准比较研究

我国已成为世界上最大游乐设施新型市场。为了促进国内游乐设施行业的发展,提高我国游乐设施产品的国际竞争力,制定符合我国国情的游乐设施法规标准,选择美国、欧盟、德国、澳大利亚和中国的游乐设施法规标准体系和主要标准作为比较研究的对象,并按照我国游乐设施标准GB8408—2008《游乐设施安全规范》的章节顺序和主要条款内容与国外相对应的游乐设施标准逐一分析比较,形成国内外游乐设施标准内容要素比较汇总表。根据研究结果,对我国现有游乐法规标准体系建设和标准的制修订工作提出改进建议。     

大型游乐设施传动系统在线振动检测研究与故障诊断

针对国内大型游乐设施的故障诊断现状和存在的问题,通过对大型游乐设施关键零部件主要失效形式和故障动态信号的分析,确定了关键零部件常见故障的敏感参数及对应频段的频谱特征。研究了关键零部件的状态评价标准,通过在线振动检测技术的运用,实现设备状态和故障的智能评价和诊断,提高故障预警的技术水平,预防和避免重大事故发生。     

基于模糊理论的大型游乐设施应急救援措施综合评估

为解决近年来高空飞翔游乐设施频繁发生高空滞留事故和应急措施不妥当的问题，提出了一种对大型游乐设施应急措施有效性开展综合评估的方法。首先，利用模糊数学理论，以大型游乐设施全生命周期应急措施的影响因素为基础，构建了大型游乐设施应急措施评价指标体系；然后，以某主题公园的高空飞翔为评估实例，应用应急措施模糊数学综合评价模型，对评估实例的应急措施进行评价；最后，为了优化应急措施综合安全水平，基于评估结果生成了一级模糊评价向量风险趋向图，并对各评价指标进行综合分析和提出了优化建议。通过评估实例验证了该方法在大型游乐设施应急措施评估中的有效性和适用性。研究成果可为大型游乐设施应急措施的制定、改进和评估提供一定的理论依据和思路。