[發明專利]一種用于汽車模型流固耦合試驗的可調式風洞試驗臺及試驗方法

在審

• 申請號: 201910084420.5
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109655225A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 胡興軍;王澤偉;張靖龍;張揚輝;萬沁林;王漠;李天鴻;張志強;耿亞林;劉一塵;葛長江;董春波
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01M9/02
• 分類號: G01M9/02;G01M9/04
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 姜美洋

1.一種用于汽車模型流固耦合試驗的可調式風洞試驗臺，其特征在于，包括：

試驗臺面，其可拆卸固定在地板上；

軸向導向桿，其可拆卸支撐在所述試驗臺面上；

四個調節支架，其套設在所述導向桿上，并能夠沿所述導向桿滑動，所述調節支架分別支撐四個車輪；

調節齒條，其設置在所述調節支架一側；

驅動電機，其可拆卸固定在所述試驗臺面上；

調節齒，其套設在所述驅動電機輸出軸上，并與所述調節齒條嚙合；

橫向調節桿，其設置在所述調節支架之間，并能夠調節所述調節支架之間的距離。

2.根據權利要求1所述的汽車模型流固耦合試驗的可調式風洞試驗臺，其特征在于，所述調節支架包括：

支撐座；

可調剛度彈簧，其設置在所述支撐座和所述試驗臺面之間；

可調阻尼元件，其設置在所述支撐座和所述試驗臺面之間。

3.根據權利要求1所述的汽車模型流固耦合試驗的可調式風洞試驗臺，其特征在于，所述橫向調節桿包括：

第一導向桿，其表面具有多個第一螺紋孔；

第二導向桿，其套設在所述第一導向桿上，并能夠沿所述第一導向桿滑動，所述第二導向桿一端具有第二螺紋孔；

螺栓，其穿過所述第二螺紋孔，并固定在所述第一螺紋孔內。

4.根據權利要求2所述的汽車模型流固耦合試驗的可調式風洞試驗臺，其特征在于，所述可調剛度彈簧包括：

第一彈簧座；

第一空芯異型截面彈簧，其彈性支撐在所述第一彈簧座上，所述第一空芯異型截面彈簧截面為非圓截面，并具有空腔，所述的空腔內裝有高壓油；

第二彈簧座，其與所述第一彈簧座平行設置；

第二空芯異型截面彈簧，其彈性支撐在所述第二彈簧座上，所述第二空芯異型截面彈簧截面為非圓截面，并具有空腔，所述的空腔內裝有高壓油；

彈性部，其設置在所述第一空芯異型截面彈簧和所述第二空芯異型截面彈簧之間。

5.根據權利要求4所述的汽車模型流固耦合試驗的可調式風洞試驗臺，其特征在于，還包括：

第一過渡接頭，其一端連接所述第一空芯異型截面彈簧，另一端連接油管；

第二過度接頭，其一端連接所述第二空芯異型截面彈簧，另一端連接油管；

螺母，其套設在所述過渡接頭中部。

6.根據權利要求5所述的汽車模型流固耦合試驗的可調式風洞試驗臺，其特征在于，還包括：

密封件，其設置在所述過渡接頭和所述螺母之間。

7.根據權利要求4所述的汽車模型流固耦合試驗的可調式風洞試驗臺，其特征在于，所述彈性部為壓縮彈簧，或拉伸彈簧，或扭轉彈簧。

8.根據權利要求7所述的汽車模型流固耦合試驗的可調式風洞試驗臺，其特征在于，所述空芯異型截面彈簧截面為橢圓形，或扁圓形，或矩形。

9.一種用于汽車模型流固耦合試驗的可調式風洞試驗方法，其特征在于，包括：通過調整供油壓力來改變彈簧變形部分的截面形狀來調整彈簧的剛度，其中，所述彈簧剛度計算公式為：

k＝0.396(k₁+2k₂)[0.0024t²+0.996t+0.645]·exp[0.0068(π·t-2.357)]

其中，

G₁為彈性部材料的彈性模量，k₁彈性部的彈簧剛度系數，k₂為空芯異型截面彈簧的彈簧剛度系數，D為彈簧中徑，n₁為彈性部有效圈數，a彈簧截面長半軸長度，b為彈簧截面短半軸長度，δ₁為彈性部彈簧的壁厚，n₂為空芯異型截面彈簧有效圈數，δ₂為空芯異型截面彈簧的壁厚，t為彈性部的抗扭系數。

10.根據權利要求9所述的用于汽車模型流固耦合試驗的可調式風洞試驗方法，其特征在于，所述供油壓力計算公式為：

其中，P為供油壓力，δ₂為空芯異型截面彈簧的壁厚，ζ_max為彈簧最大許應拉力，μ_H為區域系數，n₂為空芯異型截面彈簧有效圈數，K_A為使用系數，k₂為空芯異型截面彈簧的彈簧剛度系數。