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屏蔽门玻璃的选用及有限元分析2-【资讯】风冷柴油机

时间:2021-08-23 05:25:15 来源:新鼎五金网 浏览量:0

屏蔽门玻璃的选用及有限元分析(2)

目前,国内外生产厂家对钢化玻璃自爆问题,还无

有效解决办法,被业界视为“建筑用幕墙玻璃的癌症”。

为了降低玻璃自爆对乘客的损伤,可以选用经过均质处理的钢化玻璃。将钢化玻璃再次加热到292℃左右,并保温一定时间,使NiS晶体在玻璃出厂前完成品相转变,让可能发生自爆的玻璃,在工厂内提前破碎。这种钢化后再次处理的方法,通常称作“均质处理”。经正规均质处理后的钢化玻璃,其自爆概率比未作二次处理的下降52%以上。

屏蔽门玻璃在实际运用中,受不同地区、不同环境的影响,所承受的风压并不完全相同。因此,屏蔽门玻璃也可选用更为安全的夹层玻璃。目前,新加坡地铁半高安全门使用就是夹层玻璃。夹层玻璃是在两层或两层以上薄片玻璃之间,用有弹性的有机塑料粘合剂粘合而成。由于玻璃与塑料组合在一起,当冲击破裂时,夹层玻璃能最好地保持其完整性,即破裂后不易四散分开,仅在表而出现裂纹而不脱落,如图2。

夹层玻璃中间层为聚乙烯醇缩丁醛膜,其厚度尺寸一般为2.375mm、2.75mm、2.5 mm等。将玻璃与PVB膜经高压窑等设备的加压加热工序组合而成后,形成夹层玻璃。其最大的特点为安全性,当遭受外力破坏后,只产生裂痕,但不会碎落,还具有良好的隔声和防紫外线的功能。PVB能吸收冲击能量,用不同厚度的PVB和玻璃片数,可制成防弹玻璃。

为了确保城市公共安全,我们应综合经济、技术和应用各方而因素,正确选用屏蔽门玻璃。当然设计时也应根据规范及工程实际的受力情况,选择最佳的玻璃形式,使整个玻璃结构处于合理受力状态,以避免额外应力,增加结构使用的安全性。

3 屏蔽门玻璃的有限元分析

屏蔽门玻璃在实际使用中,会受到复杂的载荷影响。可以利用ANsYS的程序语言APDL,建立钢化玻璃结构的参数化模型,通过参数化方式分析钢化玻璃在载荷作用下的力学性能,保证屏蔽门钢化玻璃的强度满足使用要求。

在屏蔽门玻璃有限无模型中,采用三维22节点实体结构单元solid95,利用扫略法将模型划分为六而体网格,如图2。

图3为钢化玻璃的结构变形及应力分布情况,载荷工况为:风压l 222 N/m2;挤压载荷2 522 N/m2;冲击载荷2 822 N,时间2.28 S;水平加速度2.2 9;垂直加速度2.2 9。

由图3a、)可知,该工况下钢化玻璃最大变形为4.3 nTn,位于玻璃中L,。由图3 b、)可知,钢化玻璃的剪切拉应力与剪切压应力相等,呈对称分布。

在国标《玻璃幕墙工程技术规范》6.2.2中规定,“框支承玻璃幕墙单片玻璃的厚度不应小于6搠"。考虑加载上述工况下,钢化玻璃的最大应力随玻璃厚度的变化曲线,如图4。

当厚度由4 mm增加到24咖时,钢化玻璃的最大应力开始时急剧下降,然后缓慢变化。这说明薄的钢化玻璃的承载能力较差,但是当玻璃的厚度达到一定程度后,随厚度的增加,玻璃的承载能力提高很小。

所以在选择或者设计玻璃时,应注意:玻璃的厚度不能太薄,而且也不需要太厚,在该工况条件下,玻璃的最佳厚度应在8~22mm之间,因为该厚度的钢化玻璃,即可以有效地降低应力,又可以防止超重等,避免不必要的材料消耗。所以通过ANSYS软件的理论分析,也进一步证明了屏蔽门玻璃厚度选择为8~2 mm的经济可行性。

4 结束语

随着国内各大城市地铁的建设,为了保证乘客的出行安全,地铁屏蔽门玻璃的选用和强度必须满足相关标准。

钢化玻璃的自爆现象,是由钢化玻璃本身的材质特性和生产加工方式所决定的一种特性。目前解决钢化玻璃自爆的较有效办法,是进行科学有效的均质处理,降低钢化玻璃的自爆概率。重要场所使用钢化玻璃,必须进行技术可靠的均质处理,在经济条件允许的情况下,可考虑增贴防飞溅安全膜。

钢化玻璃的应力,随玻璃厚度的变化比较明显。薄的钢化玻璃的承载能力较差,但是当玻璃的厚度达到一定程度后,玻璃的承载能力提高很小。综合考虑相关因素,玻璃的最佳厚度应在8~22 mm之间。

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