[發明專利]一種復合材料錐管結構風載荷模擬試驗方法

有效

• 申請號: 200810049849.2
• 申請日: 2008-05-23
• 公開（公告）號: CN101281089A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 鄭勁東;樊曉斌;張興剛
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司
• 代理人: 郭中民

技術領域

本發明屬于模擬試驗研究領域，主要提出一種復合材料錐管結構風載荷模擬試驗方法。

背景技術

隨著人們對復合材料的性能逐步認可，各種類型的復合材料不斷在國民經濟的各個領域得到應用，這其中就包括煙囪、電線桿和天線等錐管結構復合材料制品，該制品普遍采用錐管結構，其長度從一、二米到一百多米，對制品自重和一定風速下的撓度及破壞情況都有較高的技術要求。

長期以來風載荷試驗通常是在風洞中進行的，風洞試驗成本高、周期長，不利于制品在研制過程中對周期和成本的控制，另外對這些安全系數取值較大的制品，也沒有必要在風洞中進行十分精確的撓度試驗。

發明內容

本發明的目的即是提出一種復合材料錐管結構風載荷模擬試驗方法，用于替代傳統的風洞試驗，解決煙囪、電線桿和天線等復合材料錐管結構風載荷撓度模擬試驗問題，并使該方法具有操作簡單、試驗周期短、成本低和可靠性高的特點。

本發明所提出的方法為：

1、首先得出錐管結構上梯形載荷的分布，即提出直徑為d的圓在風場中載荷q=πdv26400kN/m,]]>并將錐管結構兩端的外徑大小帶入，即得到錐管結構上梯形載荷的分布；這是由錐管結構風載荷受力計算，風場中物體正面受到的風壓與風速之間的關系P＝v²/1600kPa，其中，P為物體正面所受風壓，v為風速。

2、確定集中載荷的加載位置：

集中載荷的加載按下面兩種方式進行：I.錐管結構小于5m時，實施3點集中載荷加載，加載位置為距離錐管結構固定端的和L處，L為錐管結構的長度；II.錐管結構長度大于等于5m時，集中載荷采用間隔2～3m的等距加載方式，對于長度較大的制品，施加集中載荷的間隔也可更大。

3、確定集中載荷

當錐管結構采用n個加載點時，每個加載點距離固定端的長度分別為L₁，L₂，…，L_n，其相應的集中載荷F₁，F₂，…，F_n可由下列方程確定，

F₁×L₁+F₂×L₂+Λ+F_n×L_n＝M(0)

F₂×(L₂-L₁)+Λ+F_n×(L_n-L₁)＝M(L₁)

…

F_n×(L_n-L_n-1)＝M(L_n-1)