Chọn ngôn ngữ 
TRONG kỹ thuật cầu đường cao tốc, vòng bi cao su nhiều lớp được sử dụng rộng rãi giữa kết cấu thượng tầng và kết cấu phần dưới của cầu. Họ đóng một vai trò quan trọng trong truyền tải trọng thẳng đứng, thích ứng biến dạng cấu trúc , Và cung cấp cách ly rung động và giảm xóc.
Từ góc độ cơ học, dạng cấu trúc này rất phù hợp với giảm chấn rung sàn, miếng đệm cao su linh hoạt , Và tấm giảm chấn nền đường , điển hình sản phẩm cách ly rung cao su kỹ thuật . Tất cả các hệ thống này đều dựa vào hành vi biến dạng và khả năng tiêu tán năng lượng của vật liệu cao su dưới điều kiện chịu nén và cắt.
Thông thường, các lớp gia cố của vòng bi cao su nhiều lớp bao gồm nhiều tấm thép mỏng hoặc lưới thép . Dưới sự ràng buộc của các lớp gia cố này, sự phồng lên bên của cao su được ngăn chặn một cách hiệu quả, do đó cải thiện đáng kể cường độ nén Và độ cứng tổng thể của các lớp cao su.
Đồng thời, vừa đảm bảo cao khả năng chịu tải thẳng đứng , hợp lý khả năng biến dạng cắt dưới sự dịch chuyển ngang vẫn có thể đạt được. Đặc điểm này cũng quan trọng không kém trong việc thiết kế tấm giảm chấn nền đường Và miếng đệm cao su linh hoạt.
các phương pháp thử mô đun đàn hồi nén là một trong những phương pháp cơ bản để đánh giá hiệu suất cơ khí của vòng bi cao su nhiều lớp . Với việc thực hiện các tiêu chuẩn cập nhật, cả phương pháp tính toán Và thủ tục kiểm tra đã trải qua những thay đổi tương ứng.
Thông qua nghiên cứu thực nghiệm, nghiên cứu này phân tích một cách có hệ thống các các yếu tố chính ảnh hưởng đến độ chính xác của bài kiểm tra và mức độ ảnh hưởng của họ, cung cấp một nền tảng vững chắc cơ sở kỹ thuật cho kỹ thuật cầu và kỹ thuật kiểm soát rung động.
1. Tổng quan về phương pháp thử mô đun đàn hồi nén
1.1 Khái niệm cơ bản
Năm 1981, Lindley PB đề xuất một mô hình lý thuyết để tính toán độ cứng dọc của ổ trục cao su , dựa trên giả định của tính chất đàn hồi gần như không thể nén được của vật liệu cao su . Lý thuyết này kể từ đó đã được áp dụng rộng rãi trong thực hành kỹ thuật.
Dưới tải trọng nén dọc , vật liệu cao su không chỉ thể hiện biến dạng nén theo chiều dày nhưng cũng ở một mức độ nhất định biến dạng phồng bên . Hành vi cơ học này cũng có thể áp dụng cho giảm chấn rung sàn Và miếng đệm cao su linh hoạt TRONG xây dựng hệ thống kiểm soát rung động.
1.2 Công thức tính
Đối với ổ trục cao su có chứa n lớp cao su , giả sử vật liệu cao su không thể nén được và chịu tác dụng nén thuần túy , cái độ cứng dọc được tính như:
Kv=E1⋅A0n⋅t1K_v = \frac{E_1 \cdot A_0}{n \cdot t_1}Kv=n⋅t1E1⋅A0
Ở đâu:
E₁ — Mô đun đàn hồi dọc của cao su
A₀ — Diện tích chịu tải hiệu quả
t₁ — Độ dày của một lớp cao su
Công thức này có giá trị tham khảo quan trọng cho vòng bi cao su nhiều lớp, tấm giảm chấn nền đường , Và Sản phẩm cao su cách ly rung dùng trong hệ thống vận chuyển đường sắt.
2. Ý tưởng thiết kế của Hệ thống kiểm tra mô đun đàn hồi nén tự động
các Hệ thống kiểm tra mô đun đàn hồi nén tự động chủ yếu bao gồm:
Máy thử nén
Cảm biến chuyển vị và lực
Phần mềm kiểm tra và phân tích dữ liệu chuyên nghiệp
Trong quá trình thử nghiệm, hệ thống có thể liên tục thu được dữ liệu biến dạng nén và tải trọng thẳng đứng , tự động tạo ra đường cong ứng suất-biến dạng , và tính toán mô đun đàn hồi nén cùng với phân tích sai lệch.
Việc áp dụng hệ thống này:
Giảm đáng kể các thao tác thủ công
Hiệu quả tránh lỗi đọc của con người
Giữ lỗi kiểm tra trong giới hạn chấp nhận được
Chế độ kiểm tra này không chỉ áp dụng cho vòng bi cao su nhiều lớp , nhưng cũng để giảm chấn rung sàn Và miếng đệm cao su linh hoạt để đánh giá hiệu suất cơ khí.
3. Nghiên cứu trường hợp kỹ thuật và so sánh các phương pháp thử nghiệm
3.1 Mô tả trường hợp
A ổ trục cao su nhiều lớp được chọn làm mẫu thử với các thông số sau:
Đường kính: 140mm
Chiều cao hoàn thành: 25 mm
Độ dày lớp cao su đơn: 4 mm
Độ dày tấm thép: 2 mm
Số lớp thép tấm: 3 lớp
Diện tích chịu tải hiệu quả: 15.366 mm2
Yếu tố hình dạng: 7.0
Tổng độ dày cao su: 20mm
Theo tiêu chuẩn mới, phạm vi thiết kế của mô đun đàn hồi nén là (303 ± 60) MPa.
3.2 Ảnh hưởng của các phương pháp tải khác nhau đến kết quả thử nghiệm
Để khảo sát ảnh hưởng của phương pháp tải , hai sơ đồ tải được thiết kế:
Sơ đồ 1 (Tải không chuẩn):
Tỷ lệ tải và dỡ hàng thông thường
3 chu kỳ tải
Sơ đồ 2 (Tải tiêu chuẩn):
Tải từng bước theo tiêu chuẩn mới
Mỗi mức tải được duy trì cho 120 giây trước khi thu thập dữ liệu biến dạng
Kết quả thử nghiệm cho thấy:
Sơ đồ 1 thể hiện sự sai lệch vượt quá 3%, rõ ràng hiệu ứng trễ
Sơ đồ 2 cho thấy độ lệch nhỏ hơn 3%, cung cấp kết quả ổn định và đáng tin cậy hơn
Kết luận này cũng đóng vai trò là tài liệu tham khảo có giá trị để đánh giá hiệu quả hoạt động lâu dài của tấm giảm chấn nền đường dưới tải trọng duy trì.
4. Phân tích độ không đảm bảo đo trong quá trình thử nghiệm
4.1 Hệ số độ không đảm bảo đo độc lập với tính chất vật liệu
Chúng chủ yếu bao gồm:
Độ chính xác đo của dụng cụ thử nghiệm (máy nén, máy đo thể tích, máy đo độ giãn, v.v.)
Quy tắc làm tròn dữ liệu
Sự khác biệt trong cách giải thích và đọc tiêu chuẩn của người vận hành
Những sự không chắc chắn này có thể được giảm bớt một cách hiệu quả thông qua thử nghiệm lặp đi lặp lại Và quy trình vận hành được tiêu chuẩn hóa.
4.2 Các yếu tố không chắc chắn liên quan đến mẫu thử nghiệm
Chúng bao gồm:
Lỗi trong diện tích chịu tải hiệu quả
Sai số đo lường trong tổng độ dày cao su và độ dày tấm thép
Lỗi trong đo chiều cao xong
Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm môi trường
Những yếu tố như vậy đều quan trọng như nhau trong việc kiểm tra miếng đệm cao su linh hoạt Và giảm chấn rung sàn.
5. Kiểm soát độ không đảm bảo đo tổng thể
Sau khi tất cả các tham số lỗi được kết hợp, một tổng độ không đảm bảo đo được hình thành. Các tiêu chuẩn liên quan quy định rõ sai số tối đa cho phép cho các thông số chính như tải trọng và chuyển vị.
Bằng cách tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn này và kiểm soát hiệu quả các lỗi tích lũy, độ tin cậy và độ chính xác của kết quả kiểm tra có thể được cải thiện đáng kể.
Phần kết luận
Vòng bi cao su nhiều lớp là những thành phần không thể thiếu trong kết cấu cầu đường cao tốc , và của họ hiệu suất nén ảnh hưởng trực tiếp an toàn vận hành cầu.
Thông qua việc ứng dụng khoa học phương pháp thử mô đun đàn hồi nén , kết hợp với phân tích độ không đảm bảo đo , các lỗi tích lũy có thể được kiểm soát một cách hiệu quả, đảm bảo độ chính xác kiểm tra cao.
Kết quả nghiên cứu này không chỉ áp dụng cho kỹ thuật cầu , mà còn mang lại giá trị tài liệu tham khảo lý thuyết và thực tiễn cho thiết kế, thử nghiệm và ứng dụng của giảm chấn rung sàn, miếng đệm cao su linh hoạt , Và tấm giảm chấn nền đường , cũng như những thứ khác sản phẩm cách ly rung cao su kỹ thuật.
TRONG kỹ thuật cầu đường cao tốc, vòng bi cao su nhiều lớp được sử dụng rộng rãi giữa kết cấu thượng tầng và kết cấu phần dưới của cầu.
