[實用新型]橫風作用下車-橋系統氣動特性風洞試驗測試裝置

有效

• 申請號: 201820684742.4
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN208458971U
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 何旭輝;鄒思敏;王漢封
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01M9/02
• 分類號: G01M9/02;G01M9/08
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 鄭雋;吳婷

本實用新型提供一種橫風作用下車?橋系統氣動特性風洞試驗測試裝置，該裝置包括：車輛模型、彈射機構、緩沖機構、風洞試驗段、彈射導軌，彈射導軌穿過風洞試驗段；彈射機構和緩沖機構分設于彈射導軌兩端；車輛模型在緩沖機構處停止運行；彈射機構包括壓緊彈射部件和彈射部，壓緊彈射部件將車輛模型壓緊于彈射部上后，釋放車輛模型沿彈射導軌運行。通過縮尺模型模擬實際橋梁和列車進行真實還原的模擬試驗，從而實現高度還原和真實度模擬試驗的移動車?橋系統氣動特性風洞試驗測試方法及其裝置。本實用新型的另一方面還提供了該裝置的試驗測量方法。

技術領域

本實用新型涉及高速鐵路車-橋系統氣動特性模擬試驗技術領域，具體的涉及一種橫風作用下車-橋系統氣動特性風洞試驗測試裝置。

背景技術

行駛速度是交通運輸發展追求的目標，而“安全”則是永恒的主題。然而，由強風引起的行車安全事故層出不窮：日本自開始鐵路運輸以來，發生了28起由強風引起的列車事故。英國“歐洲之星”曾因強風被迫停運；廣州虎門大橋也曾發生過多起汽車被強風吹翻的事故。車輛在橋上運行時，車輛過橋時產生的動力沖擊會引起橋梁振動，而橋梁結構的振動又會反過來影響車輛的運行安全。強風作用下，車輛與橋梁間的動力相互作用被增強，而且橋梁氣動特性還會隨車輛的到達和離去而改變，橋上車輛則處于橋梁斷面的繞流之中，二者之間的相互氣動干擾也非常復雜，使得車-橋系統氣動特性較單車、單橋時明顯不同，且往往對車輛安全運行不利。此外，今年車輛行駛高速化和車體輕量化趨勢明顯，使車輛對風荷載更為敏感。例如，我國高速列車運行速度遠遠超過當今世界高速列車240km/h的平均運營速度和320km/h的最高運營速度，為適應列車高速度運行，動車組采用大型中空鋁合金型材料或不銹鋼薄筒型輕量化結構，使得動車組車體重量較傳統機車車輛減輕了50％，列車行駛高速化和車體輕量化勢必使得列車對風荷載的作用更為敏感。因此，強風、高速運行的輕量化列車和橋梁三種因素組合，將大大增加強風條件下，車輛在橋梁上高速運行的安全風險。

由于常規的風洞試驗無法有效模擬橫風對移動中的車-橋系統的作用以及交會列車與周圍環境之間的相對運動，仍然缺乏較真實模擬列車在橫風作用下運行時的氣動力試驗模擬分析。

因此，研究一種新型的橫風作用下車-橋系統風洞試驗模型已成為亟待解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種橫風作用下車-橋系統氣動特性風洞試驗測試裝置，該實用新型解決了現有技術中缺乏能較真實模擬橫風對移動中的車-橋系統的作用以及交會列車與周圍環境之間的相對運動裝置的技術問題。

本實用新型提供一種橫風作用下車-橋系統氣動特性風洞試驗測試裝置，包括：車輛模型、彈射機構、緩沖機構、風洞試驗段、彈射導軌，彈射導軌穿過風洞試驗段；彈射機構和緩沖機構分設于彈射導軌兩端；車輛模型在緩沖機構處停止運行；彈射機構包括壓緊彈射部件和彈射部，壓緊彈射部件將車輛模型壓緊于彈射部上后，釋放車輛模型沿彈射導軌運行。

進一步地彈射部包括彈簧、固定板和彈射板，固定板固定于彈射導軌的一端，彈射板設置于車輛模型的尾端；彈簧夾設于固定板和彈射板之間。

進一步地壓緊彈射部件包括：鉤塊、絲桿和電機，鉤塊固定連接于車輛模型的底面；電機與絲桿驅動連接，絲杠繞絲杠的軸線轉動；絲杠上固定連接鉤板，鉤板隨絲杠的轉動壓緊彈射部，鉤塊伸縮地卡接于鉤板上。

進一步地緩沖機構包括柔性緩沖板和緩沖塊，緩沖塊固定于彈射導軌的另一端，緩沖塊的外壁上設置柔性緩沖板。

進一步地緩沖機構包括卡槽，卡槽設置于緩沖塊前，并向彈射導軌內凹陷形成；車輛模型的底面設置卡塊，卡塊伸縮地與述卡槽卡接。

進一步地橫風作用下車-橋系統氣動特性風洞試驗測試裝置還包括試驗橋跨模型，彈射導軌鋪設于試驗橋跨模型上，試驗橋跨模型穿過風洞試驗段。