[實(shí)用新型]一種環(huán)形軌道、車輛、橋梁模型風(fēng)洞試驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320502864.4
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN203385535U
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱志輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué);高速鐵路建造技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00;G01M9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及到移動列車氣動特性測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)形軌道、車輛、橋梁模型風(fēng)洞試驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高速鐵路在穿越江河湖海、山川峽谷等特殊地形時(shí)，必將面臨嚴(yán)峻的強(qiáng)側(cè)風(fēng)作用。國內(nèi)外發(fā)生過多起強(qiáng)側(cè)風(fēng)導(dǎo)致的列車脫軌事故，使得強(qiáng)側(cè)風(fēng)作用下列車運(yùn)行的穩(wěn)定性研究得到了廣泛的關(guān)注。為保證強(qiáng)側(cè)風(fēng)作用下車輛的安全運(yùn)行，需要研究車輛和橋梁的氣動力狀態(tài)。現(xiàn)有的車輛模型風(fēng)洞試驗(yàn)裝置中的車輛模型都是靜止的，試驗(yàn)系統(tǒng)首先僅針對橋梁或者靜止車輛單個物體進(jìn)行耦合試驗(yàn)，沒有考慮車輛和橋梁之間的相互氣動作用，然后通過迭代使車輛和橋梁滿足耦合關(guān)系，沒有將二者進(jìn)行試驗(yàn)。在實(shí)際情況中，列車處于橋梁的氣動繞流之中，列車的運(yùn)行必然影響橋梁的氣動性，同樣橋梁也處于列車的氣動繞流中，橋梁也必然影響列車的氣動性，而現(xiàn)有的試驗(yàn)裝置均忽略這些影響，這使得測試結(jié)果和實(shí)際情況相差較遠(yuǎn)，增大了試驗(yàn)結(jié)果的誤差。因此，更為高效的、更符合真實(shí)工況的列車、橋梁風(fēng)洞試驗(yàn)的試驗(yàn)系統(tǒng)亟待提出。

因此，研究一種環(huán)形軌道、車輛、橋梁模型風(fēng)洞試驗(yàn)系統(tǒng)成為亟需解決的技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的提供一種環(huán)形軌道、車輛、橋梁模型風(fēng)洞試驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠允許車輛沿環(huán)形軌道循環(huán)運(yùn)行，模擬不同風(fēng)向、不同風(fēng)速對不同車速的車輛、橋梁模型的氣動力風(fēng)洞試驗(yàn)，該套系統(tǒng)測試精度高、非試驗(yàn)段對試驗(yàn)段影響小，車輛運(yùn)行控制簡單、方便；并可適用于多用車輛、不同類型橋梁的氣動力風(fēng)洞試驗(yàn)，適用范圍廣。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種環(huán)形軌道、車輛、橋梁模型風(fēng)洞試驗(yàn)系統(tǒng)，包括至少一面開口的箱形的風(fēng)洞模型試驗(yàn)箱，風(fēng)洞模型試驗(yàn)箱上相對的一組豎立的側(cè)壁之間為風(fēng)洞試驗(yàn)區(qū)域，相對的一組豎立的側(cè)壁上分別開有對應(yīng)的兩個孔洞，兩個孔洞間設(shè)有橋梁模型，橋梁模型上設(shè)有軌道，用以測試的車輛模型活動連接在軌道上，軌道包括引導(dǎo)段軌道和試驗(yàn)段軌道，引導(dǎo)段軌道與試驗(yàn)段軌道通過首尾相接形成具有環(huán)形回路的環(huán)形軌道，環(huán)形軌道同時(shí)穿過兩個孔洞；或者環(huán)形軌道同時(shí)經(jīng)過兩個孔洞以及風(fēng)洞模型試驗(yàn)箱外部。

優(yōu)選地，車輛模型和橋梁模型上均設(shè)置有用以測量側(cè)風(fēng)作用下的氣動參數(shù)的傳感器。

優(yōu)選地，車輛模型上設(shè)有用以提供驅(qū)動力使車輛模型沿著環(huán)形導(dǎo)軌引導(dǎo)段和環(huán)形導(dǎo)軌試驗(yàn)段形成的環(huán)形軌道運(yùn)行的車輛動力驅(qū)動裝置，車輛模型上設(shè)置有車輛運(yùn)行控制系統(tǒng)；或者車輛運(yùn)行控制系統(tǒng)通過遠(yuǎn)程控制車輛模型。

優(yōu)選地，車輛動力驅(qū)動裝置為設(shè)置于車輛模型內(nèi)部的馬達(dá)驅(qū)動裝置或者設(shè)置車輛模型外部并通過傳動裝置牽引車輛模型運(yùn)行的驅(qū)動裝置。

優(yōu)選地，試驗(yàn)段軌道和橋梁模型的橋面板固定在一起，并放置于風(fēng)洞試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)；引導(dǎo)段軌道設(shè)于風(fēng)洞試驗(yàn)區(qū)域外；引導(dǎo)段軌道放置在風(fēng)洞試驗(yàn)區(qū)域外，以避免引導(dǎo)段軌道對風(fēng)洞試驗(yàn)系統(tǒng)氣動參數(shù)的影響。

優(yōu)選地，引導(dǎo)段軌道采用沿水平方向布設(shè)、沿豎向方向布設(shè)、沿與水平方向成傾斜角度的斜向方向布設(shè)中的至少一種布設(shè)形式。

優(yōu)選地，車輛模型底部設(shè)有車輪，車輪滑嵌在環(huán)形軌道的U型槽內(nèi)，使車輛模型得以沿著環(huán)形軌道運(yùn)行，同時(shí)確保車輛模型高速運(yùn)行時(shí)，防止車輛模型在轉(zhuǎn)彎段離心力的作用下脫離環(huán)形軌道。

優(yōu)選地，橋梁模型和風(fēng)洞之間的夾角可調(diào)節(jié)，通過調(diào)整橋梁模型和風(fēng)洞之間的夾角以使車輛模型具有不同的迎風(fēng)角。

優(yōu)選地，傳感器的測試信號由通過無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行數(shù)據(jù)采集或者通過有線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行數(shù)據(jù)采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行采集。

優(yōu)選地，環(huán)形軌道為單線軌道、雙線軌道或者多線軌道；橋梁模型通過橋墩固定在風(fēng)洞底板上；橋梁模型為簡支梁橋、連續(xù)梁橋、鋼橋或者斜拉橋；橋梁模型橋梁上設(shè)有用以模擬實(shí)際橋梁中對風(fēng)洞試驗(yàn)系統(tǒng)氣動性能影響的風(fēng)擋。

本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其實(shí)用新型目的，采用了下列技術(shù)方案：一種環(huán)形軌道、車輛、橋梁模型風(fēng)洞試驗(yàn)系統(tǒng)，包括：包括風(fēng)洞、車輛模型、橋梁模型、環(huán)形軌道、傳感器、車輛動力驅(qū)動裝置、車輛運(yùn)行控制系統(tǒng)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備。

本實(shí)用新型還在于，環(huán)形軌道包括引導(dǎo)段軌道和試驗(yàn)段軌道，并且引導(dǎo)段軌道和試驗(yàn)段軌道首尾相連形成閉環(huán)環(huán)形軌道。環(huán)形軌道可以實(shí)現(xiàn)車輛模型沿著環(huán)形軌道無限次往復(fù)循環(huán)移動。

本實(shí)用新型還在于，引導(dǎo)段軌道放置于風(fēng)洞洞體外部，避免引導(dǎo)段軌道對車輛、橋梁模型氣動參數(shù)的影響。引導(dǎo)段軌道可以從風(fēng)洞側(cè)壁上開的孔洞中穿過，并與風(fēng)洞內(nèi)部的試驗(yàn)段軌道相連。