华侨城“太空迷航”重大安全事故的力学问题(力学和科学技术-同济大学).pdfVIP

深圳华侨城“太空迷航” 娱乐项目重大安全事故 力学与科学技术 编著：韦林，2010.10.1 2010年6月29 日16时45分，深圳东部华侨城“太空迷航”娱乐 项目发生重大安全事故项目发生重大安全事故，，造成造成66人死亡人死亡，，1010人人受伤受伤。。事故原因基事故原因基 本查明：“太空迷航”设备存在严重的设计缺陷;安装调试期间 已发现隐患但未能有效整改;使用过程中维护保养不到位;该设备 存在存在局部制造缺陷部制造缺陷。 据调查组查明，“太空迷航”在设备设计方面存在的问题包括：座舱支承系 统的中导柱法兰与活塞杆之间的联接为间隙配合统的中导柱法兰与活塞杆之间的联接为间隙配合，，使中导柱内使中导柱内一个个直径为直径为1616毫毫 米的螺栓承受交变载荷，设计上没有考虑该螺栓承受交变载荷，未进行相应的 疲劳验算，而且结构设计没有考虑在现场安装、维护时保证该螺栓达到预紧力 的有效措施的有效措施。由于该螺栓松动由于该螺栓松动，加剧了中导柱法兰与活塞杆在运行时的相对运加剧了中导柱法兰与活塞杆在运行时的相对运 动，使该螺栓的受力状况恶化，从而导致该螺栓产生疲劳破坏。此外，还存在 着中导柱联接结构设计不便于对该螺栓进行日常检查、维护;设备控制台急停 按钮功能不能以最合适减速率停车按钮功能不能以最合适减速率停车，不符合国标要求等问题不符合国标要求等问题。 在设备制造方面和设备安装调试和使用方面存在的问题是：5号座舱侧导 柱焊缝存在虚焊缺陷柱焊缝存在虚焊缺陷，受力后完全断裂受力后完全断裂;;在设备安装调试和使用时在设备安装调试和使用时，设备在设备在 安装调试阶段已发现该螺栓容易松动，虽采取了一定的补救措施，但没有 从技术上消除隐患。而且在使用过程中，也没有及时发现该螺栓松动，加 速了该螺栓的疲劳进程速了该螺栓的疲劳进程。。 据调查，“太空迷航”设备在运行中，由于上述原因的综合作用，5号座 舱支撑系统的中导柱螺栓发生疲劳断裂舱支撑系统的中导柱螺栓发生疲劳断裂，，致使致使支撑系统失稳支撑系统失稳，，引起与座舱联引起与座舱联 接的液压缸和侧导柱断裂，导致5号座舱与活动站台发生碰撞后坠地。随后 ，4号、3号、2号座舱托架相继与坠地的5号座舱发生碰撞，致使4号、3号、 2号座舱支撑系统失稳并与活动站台碰撞号座舱支撑系统失稳并与活动站台碰撞，，导致事故发生导致事故发生。 游客游客称运行时电气设备发生燃称运行时电气设备发生燃 烧,操作人员突然关闭电源,整个 设备突然停止运行,随后就发生 事故事故. 1、设备控制台急停按钮功能不能以最合适减速率停车， 不符合国标要求等问题 tt       2 (1)冲量定理 p p m v m v F e dt I e , 2 1 i 2 i 1 t1 i i Ｆ  F I I F* t      F F F 0,  (2)达朗伯原理 N I 惯性力 FI ma ,    当减速率时 F F NN ma, 约束力=主动力+惯性力 （3 ）