[發明專利]同步測慣性力的氣彈—測壓新型風洞試驗裝置

有效

• 申請號: 201711106855.2
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107894316B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 陳增順;王旭;李華強;李勇;陳星宇
• 申請（專利權）人: 重慶大學;重慶交通大學
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00;G01M9/06
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明屬于結構風工程領域，具體公開了一種同步測慣性力的氣彈—測壓新型風洞試驗裝置。該試驗裝置包括對試驗構件進行測試的風洞洞體、固定試驗構件的傳導構件、改變試驗構件剛度的剛度控制子系統以及采集試驗數據的數據采集子系統。解決了傳統風洞在考慮流固耦合作用時需要另行試驗的不足，并且可以在不更換試驗構件的基礎上實現對不同剛度構件的試驗，從而避免人力物力的浪費，提高風洞使用效率，降低試驗成本。

技術領域

本發明屬于結構風工程領域，具體涉及一種同步測慣性力的氣彈—測壓新型風洞試驗裝置。

背景技術

已有研究表明試驗構件與靜止空氣之間的相互作用即流固耦合作用將會對研究結果產生或大或小的影響，無法實現對實際工程更加準確預測的目的，而現階段并沒有適合的一整套系統進行相關研究分析。傳統風洞試驗中將試驗構件固定于風洞中進行測試，而后通過使試驗構件產生強迫振動以彌補固定試驗構件進行試驗時存在的不足，會大大降低風洞的試驗效率；當試驗構件剛度不同時，則需要更換試驗構件，同樣降低了試驗效率并且造成了各方面不必要的浪費。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種新型風洞試驗裝置，該系統不僅可以實現不同剛度試驗構件的氣動彈性測壓，并且可以同步測試由試驗構件振動引起空氣壓力，以將試驗構件與靜止空氣的流固耦合影響從氣動彈性測壓中消除，進而獲得研究人員所需數據。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：一種同步測慣性力的氣彈—測壓新型風洞試驗裝置，包括對試驗構件進行測試的風洞洞體、固定試驗構件的傳導構件、改變試驗構件剛度的剛度控制子系統以及采集試驗數據的數據采集子系統；所述傳導構件主要由橫桿及剛性連接桿組成，所述風洞洞體的兩側壁上對應開有通孔，所述剛性連接桿橫穿兩通孔且剛性連接桿的兩端伸出風洞洞體外，所述橫桿橫向設置在剛性連接桿兩端；所述剛度控制子系統主要由安裝架及彈簧組成，所述安裝架對稱布設在風洞洞體外側，所述彈簧對稱布設在橫桿兩端的上下側并將橫桿連接在安裝架上；所述試驗構件包括設置在剛性連接桿上并分別位于洞體內以及洞體外的構件內段與構件外段；所述數據采集子系統包括測壓管以及接收并存儲測壓管測試數據的激光位移傳感器，所述測壓管的檢測端對應設置在構件內段與構件外段中，傳輸端穿出剛性連接桿并與風洞洞體外的激光位移傳感器相連。

進一步，所述剛性連接桿與兩端的橫桿可拆卸連接。

進一步，所述安裝架上設有掛環，所述橫桿上設置有扣環，所述彈簧兩端分別與掛環及扣環相連接。

進一步，所述安裝架為工字鋼架。

進一步，所述構件外段有兩個，對稱布設在風洞洞體兩側。

進一步，所述剛性連接桿與風洞洞體兩側壁上的通孔間填充有橡膠密封材料。

進一步，所述剛性連接桿為圓管。

進一步，所述剛性連接桿上設有導入測壓管的導入孔。

本發明的有益效果在于：

(1)試驗構件的構件外段部分可測振動壓力，構件內段可測振動壓力和風壓，通過試驗構件風洞內部所測壓力扣除試驗構件位于外側部分所測的壓力，進而得到風對試驗構件的壓力；(2)試驗構件可縱向與橫向振動，避免了傳統風洞要對試驗構架進行強迫振動進行數據采集的過程；(3)圓形剛性連接桿可以實現試驗構件的縱橫向移動，同時可以自由旋轉，滿足了試驗需求；(4)更換不同剛度的彈簧可以模擬不同剛度的實際工程構件，從而避免了時間、人力以及物力上的浪費；(5)傳導構件與風洞洞體交匯處采用橡膠密封材料進行密封，可以提高試驗數據的準確性；(6)試驗構件在風洞外部布設了兩個構件外段，所測數據可相互補充，確保試驗數據的準確性和完整性。

總的來說，該綜合風洞試驗裝置解決了傳統風洞在考慮流固耦合作用時需要另行試驗的不足，并且可以在不更換試驗構件的基礎上實現對不同剛度構件的試驗，從而避免人力物力的浪費，提高風洞使用效率，降低試驗成本。