[發明專利]一種斜拉索氣動阻力確定方法、裝置及終端設備

有效

• 申請號: 201811331512.0
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109446703B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 劉慶寬;王曉江;張磊杰;賈婭婭;馬文勇;劉小兵
• 申請（專利權）人: 石家莊鐵道大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 米文智

1.一種斜拉索氣動阻力確定方法，其特征在于，包括：

獲取斜拉索的模型參數及環境參數，并根據所述模型參數及所述環境參數，計算所述斜拉索的雷諾數；所述環境參數包括風向角；

根據所述斜拉索的模型參數及所述風向角，確定所述雷諾數所屬的雷諾數分區；

根據所述雷諾數所屬的雷諾數分區，確定所述斜拉索的阻力系數；

根據所述斜拉索的阻力系數及預設氣動阻力計算公式，確定所述斜拉索的氣動阻力；

在所述獲取斜拉索的模型參數及環境參數之前，還包括：

對試驗模型進行風洞試驗，獲取所述試驗模型在不同風向角下的雷諾數與阻力系數的對應關系；

根據所述試驗模型在不同風向角下的雷諾數與阻力系數的對應關系，對風向角進行分區得到風向角分區，對雷諾數進行分區得到雷諾數分區，并得到風向角分區、雷諾數分區與雷諾數范圍的對應關系；所述雷諾數分區包括亞臨界區、臨界區和超臨界區；

若雷諾數處于亞臨界區或超臨界區，則獲取風向角分區、雷諾數分區與阻力系數的對應關系，得到阻力系數統計表；

若雷諾數處于臨界區，則對不同風向角下的雷諾數與阻力系數的對應關系進行四次多項式擬合計算，得到臨界區參數統計表；

所述根據所述斜拉索的模型參數及所述風向角，確定所述雷諾數所屬的雷諾數分區，包括：

根據所述斜拉索的模型參數及所述風向角，確定所述風向角所屬的風向角分區；

根據所述風向角所屬的風向角分區及所述雷諾數，確定所述雷諾數所屬的雷諾數分區；

所述根據所述雷諾數所屬的雷諾數分區，確定所述斜拉索的阻力系數，包括：

若所述雷諾數所屬的雷諾數分區為亞臨界區或超臨界區，則根據所述風向角分區、所述雷諾數分區及所述阻力系數統計表，確定所述斜拉索的阻力系數；

若所述雷諾數所屬的雷諾數分區為臨界區，則根據所述風向角分區及所述臨界區參數統計表，確定所述風向角分區對應的參數值，并根據所述風向角分區對應的參數值和所述雷諾數計算所述斜拉索的阻力系數。

2.如權利要求1所述的斜拉索氣動阻力確定方法，其特征在于，所述模型參數包括斜拉索的微橢圓形截面短軸長度，所述環境參數還包括來流風速，所述根據所述模型參數及所述環境參數，計算所述斜拉索的雷諾數，包括：

其中，Re表示所述雷諾數，ρ表示空氣的密度，U表示所述來流風速，D表示所述斜拉索的微橢圓形截面短軸長度，μ表示動力粘性系數，v表示運動粘性系數。

3.如權利要求1所述的斜拉索氣動阻力確定方法，其特征在于，所述根據所述風向角分區及所述臨界區參數統計表，確定所述風向角分區對應的參數值，并根據所述風向角分區對應的參數值和所述雷諾數計算所述斜拉索的阻力系數，包括：

根據所述風向角分區，在臨界區參數統計表中查找所述風向角分區對應的參數值；

根據阻力系數四次擬合公式、所述參數值及所述雷諾數，計算所述斜拉索在所述風向角下對應的阻力系數。

4.如權利要求3所述的斜拉索氣動阻力確定方法，其特征在于，所述參數值包括第一參數值、第二參數值、第三參數值、第四參數值和第五參數值，所述阻力系數四次擬合公式為：

C_D＝aRe⁴+bRe³+cRe²+dRe+e

其中，C_D表示所述斜拉索的阻力系數，Re表示所述雷諾數，a表示所述第一參數值，b表示所述第二參數值，c表示所述第三參數值，d表示所述第四參數值，e表示所述第五參數值。

5.如權利要求1至4任一項所述的斜拉索氣動阻力確定方法，其特征在于，所述預設氣動阻力計算公式為：

其中，F_D表示所述斜拉索的氣動阻力，U表示來流風速；D表示所述斜拉索的微橢圓形截面短軸長度；L表示所述斜拉索的長度；ρ表示空氣密度；C_D表示所述斜拉索的阻力系數。

6.一種終端設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1至5任一項所述方法的步驟。

7.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至5任一項所述方法的步驟。