赵九峰 周世军 赵霄雯 史继红

(1. 河南省特种设备安全检测研究院， 郑州 450000；2. 航空经济发展河南省协同创新中心， 郑州 450000)

0 前 言

原子飞车属于一类单轨滑行游乐设施，主要由滑行车、轨道、安全衣座舱等部件构成[1]。其中，滑行车被约束在相应倾角的单轨轨道上，以乘客自身重量为动力，借助轨道的高度差在重力作用下沿轨道自由下滑[2]。滑行车的下方吊装安全衣，乘客在安全衣的包裹下随着滑行车一起在轨道上运行，时而急速下滑，时而螺旋飞转。原子飞车游乐项目的出现，给乘客带来了极佳的刺激性娱乐体验，其技术保障及安全性也备受关注。在相关研究中，着重对游乐设施的运行参数和乘客受力情况进行了分析[2-4]，但较少对运行参数、乘客受力及乘客束缚装置进行系统性校核。

在原子飞车的运行过程中,如果施加于乘客的各项载荷超限，则有可能将乘客甩出而造成人身伤害事故[5]。原子飞车运行的速度大小和方向变化迅速，因此难以精确计算和测量乘客所受载荷。针对这种情况，本次研究将根据原子飞车的运行原理，运用机械能守恒定律等物理理论推导乘客载荷计算公式。同时，应用虚拟样机技术构建原子飞车轨道空间三维模型，对乘客实体模型进行运动学与动力学仿真分析[6]，从而得到乘客在整个运行周期内的最大载荷。在此基础上，通过仿真分析验证模型中数据的可靠性及施加约束载荷的合理性，为乘客安全衣的校核计算提供数据支持。……