用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置，包括至少兩個(gè)組合節(jié)段模型構(gòu)成的組合模型，每個(gè)組合節(jié)段模型的兩端分別設(shè)有一個(gè)用于測(cè)試組合節(jié)段模型氣動(dòng)力的測(cè)力天平；組合節(jié)段模型的端部固接在用于調(diào)節(jié)相鄰兩組合節(jié)段模型之間間距和調(diào)節(jié)組合節(jié)段模型的風(fēng)攻角的組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上；和/或組合節(jié)段模型通過端部的測(cè)力天平固接在用于調(diào)節(jié)相鄰兩組合節(jié)段模型之間間距和調(diào)節(jié)組合節(jié)段模型的風(fēng)攻角的組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上；組合節(jié)段模型兩端均設(shè)有一組組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)同步測(cè)試組合模型中各個(gè)組合節(jié)段模型處于不同風(fēng)攻角狀態(tài)下的氣動(dòng)力。
【專利說明】用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及組合節(jié)段模型系統(tǒng)氣動(dòng)力同步分離【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]結(jié)構(gòu)總處于相鄰構(gòu)筑物的氣動(dòng)干擾影響中，它實(shí)際受到的風(fēng)荷載往往有別于相關(guān)規(guī)范中僅適用于單獨(dú)結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載條文規(guī)定。這種氣動(dòng)干擾非常復(fù)雜，通常無(wú)法通過理論分析得到，需要開展專題風(fēng)荷載研宄，而節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)是進(jìn)行此類研宄常用的有效手段之一。所謂節(jié)段模型，即只考察結(jié)構(gòu)的一部分，將結(jié)構(gòu)這一部分受到的風(fēng)荷載應(yīng)用至整體結(jié)構(gòu)，適用于研宄繞流二維性較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)，如大跨度橋梁等在某一方向尺寸顯著大于其它方向的結(jié)構(gòu)。考慮相互氣動(dòng)影響的多個(gè)節(jié)段模型構(gòu)成組合節(jié)段模型系統(tǒng)，為盡可能深入分析它們的氣動(dòng)干擾規(guī)律以給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供精確的風(fēng)荷載參數(shù)輸入，需要同步測(cè)試組合節(jié)段模型系統(tǒng)中各個(gè)模型的氣動(dòng)力。以風(fēng)-車-橋耦合振動(dòng)分析為例，常將列車和橋梁視為兩個(gè)子系統(tǒng)分別進(jìn)行求解，為此需要得到考慮車橋相互氣動(dòng)干擾影響的列車和橋梁各自的氣動(dòng)力。然而，現(xiàn)有的剛性測(cè)力節(jié)段模型裝置只能實(shí)現(xiàn)單一模型氣動(dòng)力的測(cè)試，要么忽略周圍構(gòu)筑物的氣動(dòng)干擾，要么逐一對(duì)各個(gè)模型進(jìn)行分別測(cè)試，大大增加了工作量，且最關(guān)鍵的是該方法不能同步測(cè)試各個(gè)模型的氣動(dòng)力，丟失了各模型氣動(dòng)力之間的相關(guān)性等信息。此外，氣動(dòng)力測(cè)試中風(fēng)攻角的調(diào)節(jié)一般采用手動(dòng)，精度難以保證。
[0003]因此研宄一種用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置已為亟需解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明專利提供了一種用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置，能同步測(cè)試組合節(jié)段模型系統(tǒng)中各模型的氣動(dòng)力，且風(fēng)攻角調(diào)節(jié)精度易得到保證。以針對(duì)現(xiàn)有剛性測(cè)力節(jié)段模型裝置不能同步測(cè)試組合節(jié)段模型系統(tǒng)中各模型氣動(dòng)力、風(fēng)攻角調(diào)節(jié)精度不高的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明專利的技術(shù)方案是:一種用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置，包括至少兩個(gè)組合節(jié)段模型構(gòu)成的組合模型，每個(gè)組合節(jié)段模型的兩端分別設(shè)有一個(gè)用于測(cè)試組合節(jié)段模型氣動(dòng)力的測(cè)力天平；組合節(jié)段模型的端部固接在用于調(diào)節(jié)相鄰兩組合節(jié)段模型之間間距和調(diào)節(jié)組合節(jié)段模型的風(fēng)攻角的組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上；和/或組合節(jié)段模型通過端部的測(cè)力天平固接在用于調(diào)節(jié)相鄰兩組合節(jié)段模型之間間距和調(diào)節(jié)組合節(jié)段模型的風(fēng)攻角的組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上；組合節(jié)段模型兩端均設(shè)有一組組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
[0006]優(yōu)選地，組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括用于固定定位的角度調(diào)節(jié)器固定盤、相對(duì)于角度調(diào)節(jié)器固定盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)并用于改變組合節(jié)段模型的風(fēng)攻角的角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤以及用于固定角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤與角度調(diào)節(jié)器固定盤相對(duì)位置以固定組合節(jié)段模型的風(fēng)攻角的定位機(jī)構(gòu)；角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤上開設(shè)有用于滑動(dòng)調(diào)節(jié)的滑槽，組合節(jié)段模型通過滑桿匹配連接在滑槽內(nèi)并可沿滑槽滑動(dòng)調(diào)節(jié)，用于調(diào)節(jié)相鄰兩組合節(jié)段模型之間的間隔距離。
[0007]優(yōu)選地，組合節(jié)段模型和測(cè)力天平通過天平固定塊安裝在角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤上。
[0008]優(yōu)選地，角度調(diào)節(jié)器固定盤和/或角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤為圓形盤、矩形盤、橢圓盤或者菱形盤。
[0009]優(yōu)選地，組合模型中的一個(gè)組合節(jié)段模型、與該組合節(jié)段模型相應(yīng)的測(cè)力天平以及角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤同軸布置，并且同軸布置的組合節(jié)段模型、測(cè)力天平以及角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤通過貫穿于軸心的轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)組合模型中各個(gè)組合節(jié)段模型風(fēng)攻角的一次性調(diào)節(jié)。
[0010]優(yōu)選地，角度調(diào)節(jié)器固定盤通過固定支架進(jìn)行固定支撐；轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩端分別穿過兩端的角度調(diào)節(jié)器固定盤并轉(zhuǎn)動(dòng)連接在兩端固定支架上。
[0011]優(yōu)選地，組合節(jié)段模型與組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)之間設(shè)有用于減小附屬構(gòu)件對(duì)組合節(jié)段模型周圍流場(chǎng)的干擾的端板。
[0012]優(yōu)選地，測(cè)力天平從角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤伸向角度調(diào)節(jié)器固定盤，定位機(jī)構(gòu)固定角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤的同時(shí)固定定位相鄰兩組合節(jié)段模型之間的間隔距離。
[0013]優(yōu)選地，定位機(jī)構(gòu)包括沿角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤周向開設(shè)于角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤上的第一螺栓孔以及開設(shè)于角度調(diào)節(jié)器固定盤上并與第一螺栓孔對(duì)應(yīng)布置的第二螺栓孔以及用于穿接在對(duì)應(yīng)布置的第一螺栓孔與第二螺栓孔上的螺桿；角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤通過螺桿固定在角度調(diào)節(jié)器固定盤上，并且測(cè)力天平或者天平固定塊頂?shù)衷诮嵌日{(diào)節(jié)器固定盤上。
[0014]優(yōu)選地，滑槽沿角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤的周向布置，相鄰兩組合節(jié)段模型通過滑桿在滑槽內(nèi)滑動(dòng)，以同時(shí)調(diào)節(jié)相鄰兩組合節(jié)段模型之間的間距以及組合節(jié)段模型的風(fēng)攻角。
[0015]便于調(diào)節(jié)風(fēng)攻角的組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離方法的步驟為:
[0016](I)根據(jù)組合模型系統(tǒng)的幾何尺寸，設(shè)計(jì)圓盤型角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤和圓盤型角度調(diào)節(jié)器固定盤各一對(duì)，一套豎向固定支架支撐圓盤型角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤和圓盤型角度調(diào)節(jié)器固定盤各一個(gè)，共有兩套豎向固定支架，調(diào)節(jié)固定支架之間的間距以滿足組合節(jié)段模型系統(tǒng)安裝要求，并由螺栓將固定支架固定于風(fēng)洞地板上；
[0017](2)將組合模型系統(tǒng)中各個(gè)組合節(jié)段模型兩端分別安裝一個(gè)測(cè)力天平，再固定于圓盤型角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤上，保證組合節(jié)段模型之間的間距與原型相似，其中組合節(jié)段模型之間的水平、豎向相對(duì)幾何位置可分別通過組合節(jié)段模型沿滑桿軸向移動(dòng)以及滑桿沿滑槽移動(dòng)實(shí)現(xiàn)；圓盤型角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤、組合模型系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸支撐于固定支架上，二者可繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸同心轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0018](3)通過匹配圓盤型角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤和圓盤型角度調(diào)節(jié)器固定盤上設(shè)計(jì)好的螺栓孔調(diào)節(jié)風(fēng)攻角，用螺桿穿過螺栓孔將轉(zhuǎn)動(dòng)盤固定于圓盤型角度調(diào)節(jié)器固定盤上，由于組合模型系統(tǒng)固定于圓盤型角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤上，即相當(dāng)于完成組合模型系統(tǒng)的固定。
[0019](4)將測(cè)力天平連接到計(jì)算機(jī)上，把各天平采集到的數(shù)據(jù)同步記錄在計(jì)算機(jī)上，實(shí)現(xiàn)組合模型系統(tǒng)之間各組合節(jié)段模型氣動(dòng)力的同步采集；
[0020]重復(fù)上述步驟(3) (4)，可實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)攻角下的組合模型系統(tǒng)中各組合節(jié)段模型氣動(dòng)力的同步測(cè)試。
[0021]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
[0022]通過設(shè)于各個(gè)組合節(jié)段模型兩端的測(cè)力天平實(shí)時(shí)獲取組合節(jié)段模型的氣動(dòng)力數(shù)據(jù)；通過將組合節(jié)段模型組合裝載于組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上，調(diào)節(jié)相鄰兩組合節(jié)段模型之間的間距以真實(shí)的模擬原型結(jié)構(gòu)，以及調(diào)節(jié)各個(gè)組合節(jié)段模型的風(fēng)攻角，以實(shí)現(xiàn)對(duì)組合節(jié)段模型不同風(fēng)攻角的實(shí)時(shí)氣動(dòng)力測(cè)試，獲取相應(yīng)的氣動(dòng)力測(cè)試數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)同步測(cè)試組合模型中各個(gè)組合節(jié)段模型處于不同風(fēng)攻角狀態(tài)下的氣動(dòng)力。
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的角度調(diào)節(jié)器固定盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]其中，1、組合模型；101、組合節(jié)段模型；2、測(cè)力天平；3、組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；301、角度調(diào)節(jié)器固定盤；302、角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤；303、定位機(jī)構(gòu)；5、滑槽；6、滑桿；7、天平固定塊；8、轉(zhuǎn)動(dòng)軸；9、固定支架；10、端板；11、第一螺栓孔；12、第二螺栓孔；13、螺桿。

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面對(duì)本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的進(jìn)一步說明，但并非對(duì)本發(fā)明實(shí)質(zhì)內(nèi)容的限制。
[0029]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的角度調(diào)節(jié)器固定盤的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的一種用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置，包括至少兩個(gè)組合節(jié)段模型101構(gòu)成的組合模型1，每個(gè)組合節(jié)段模型101的兩端分別設(shè)有一個(gè)用于測(cè)試組合節(jié)段模型101氣動(dòng)力的測(cè)力天平2 ;組合節(jié)段模型101的端部固接在用于調(diào)節(jié)相鄰兩組合節(jié)段模型101之間間距和調(diào)節(jié)組合節(jié)段模型101的風(fēng)攻角的組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3上；和/或組合節(jié)段模型101通過端部的測(cè)力天平2固接在用于調(diào)節(jié)相鄰兩組合節(jié)段模型101之間間距和調(diào)節(jié)組合節(jié)段模型101的風(fēng)攻角的組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3上；組合節(jié)段模型101兩端均設(shè)有一組組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3。通過設(shè)于各個(gè)組合節(jié)段模型兩端的測(cè)力天平實(shí)時(shí)獲取組合節(jié)段模型的氣動(dòng)力數(shù)據(jù)；通過將組合節(jié)段模型組合裝載于組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上，調(diào)節(jié)相鄰兩組合節(jié)段模型之間的間距以真實(shí)的模擬原型結(jié)構(gòu)，以及調(diào)節(jié)各個(gè)組合節(jié)段模型的風(fēng)攻角，以實(shí)現(xiàn)對(duì)組合節(jié)段模型不同風(fēng)攻角的實(shí)時(shí)氣動(dòng)力測(cè)試，獲取相應(yīng)的氣動(dòng)力測(cè)試數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)同步測(cè)試組合模型中各個(gè)組合節(jié)段模型處于不同風(fēng)攻角狀態(tài)下的氣動(dòng)力。
[0031]如圖1、2、3所示，其還在于，組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3包括用于固定定位的角度調(diào)節(jié)器固定盤301、用于通過旋轉(zhuǎn)改變組合節(jié)段模型101的風(fēng)攻角的角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302以及用于固定角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302與角度調(diào)節(jié)器固定盤301相對(duì)位置以固定組合節(jié)段模型101的風(fēng)攻角的定位機(jī)構(gòu)303。角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302上開設(shè)有用于滑動(dòng)配合的滑槽5。組合節(jié)段模型101通過滑桿6匹配連接在滑槽5內(nèi)并可沿滑槽5滑動(dòng)調(diào)節(jié)，用于調(diào)節(jié)相鄰兩組合節(jié)段模型101之間的間隔距離。
[0032]如圖1所示，其還在于，組合節(jié)段模型101和測(cè)力天平2通過天平固定塊7安裝在角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302上。
[0033]如圖1、2、3所示，其還在于，角度調(diào)節(jié)器固定盤301和/或角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302為圓形盤、矩形盤、橢圓盤或者菱形盤。
[0034]如圖1、2、3所示，其還在于，組合模型I中的一個(gè)組合節(jié)段模型101、與該組合節(jié)段模型101相應(yīng)的測(cè)力天平2以及角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302同軸布置，并且同軸布置的組合節(jié)段模型101、測(cè)力天平2以及角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302通過貫穿于軸心的轉(zhuǎn)動(dòng)軸8進(jìn)行同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)組合模型I中各個(gè)組合節(jié)段模型101風(fēng)攻角的一次性調(diào)節(jié)。
[0035]如圖1、2、3所示，其還在于，角度調(diào)節(jié)器固定盤301通過固定支架9進(jìn)行固定支撐。轉(zhuǎn)動(dòng)軸8兩端分別穿過兩端的角度調(diào)節(jié)器固定盤301并轉(zhuǎn)動(dòng)連接在兩端固定支架9上。
[0036]如圖1所示，其還在于，組合節(jié)段模型101與組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3之間設(shè)有用于減小周圍部件對(duì)組合節(jié)段模型101周圍流場(chǎng)的干擾的端板10。
[0037]如圖1、2、3所示，其還在于，測(cè)力天平2從角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302伸向角度調(diào)節(jié)器固定盤301。定位機(jī)構(gòu)303固定角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302的同時(shí)固定定位相鄰兩組合節(jié)段模型101之間的間隔距離。
[0038]其還在于，定位機(jī)構(gòu)303包括沿角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302周向開設(shè)于角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302上的第一螺栓孔11以及開設(shè)于角度調(diào)節(jié)器固定盤301上并與第一螺栓孔11對(duì)應(yīng)布置的第二螺栓孔12以及用于穿接在對(duì)應(yīng)布置的第一螺栓孔11與第二螺栓孔12上的螺桿13。角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302通過螺桿13固定在角度調(diào)節(jié)器固定盤301上，并且測(cè)力天平2或者天平固定塊7頂?shù)衷谕ㄟ^螺桿13固定的角度調(diào)節(jié)器固定盤301上。
[0039]其還在于，滑槽5沿角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302的周向布置。相鄰兩組合節(jié)段模型101通過滑桿6在滑槽5內(nèi)滑動(dòng)，以同時(shí)調(diào)節(jié)相鄰兩組合節(jié)段模型101之間的間距以及組合節(jié)段模型101的風(fēng)攻角。
[0040]本發(fā)明為一種用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置具有的有效果:
[0041](I)組合模型由豎向固定支架支撐，而固定支架由螺栓固定于風(fēng)洞地板上，即兩套固定支架之間的間距可隨便調(diào)節(jié)，即對(duì)組合節(jié)段模型長(zhǎng)度沒有要求，適用范圍廣。
[0042](2)組合模型中模型的相對(duì)幾何位置可聯(lián)合滑桿和滑槽方便地調(diào)節(jié)，可適用于各種間距的組合節(jié)段模型系統(tǒng)。
[0043](3)風(fēng)攻角的調(diào)節(jié)可通過角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤和角度調(diào)節(jié)器固定盤上螺栓孔的匹配實(shí)現(xiàn)，其調(diào)節(jié)精度取決于螺栓孔定位的加工精度，而避免了手動(dòng)調(diào)節(jié)方法引起的誤差，精度較高；由于組合模型中各組合節(jié)段模型可繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸同心轉(zhuǎn)動(dòng)，各組合節(jié)段模型風(fēng)攻角的調(diào)節(jié)為一次完成。
[0044](4)組合模型中各組合節(jié)段模型兩端均安裝有測(cè)力天平，將多個(gè)測(cè)力天平采集到的數(shù)據(jù)同步記錄在電腦上，即可同步測(cè)試組合模型中各個(gè)組合節(jié)段模型的氣動(dòng)力。
[0045]實(shí)施時(shí):
[0046]實(shí)施例1提供一種便于調(diào)節(jié)風(fēng)攻角的組合節(jié)段模型系統(tǒng)氣動(dòng)力同步分離方法:
[0047](I)將組合模型I各組合節(jié)段模型101兩端分別安裝兩個(gè)測(cè)力天平2，組合節(jié)段模型101之間的間距可通過組合節(jié)段模型101沿滑桿6的軸向移動(dòng)和/或滑桿6沿滑槽豎向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)，保證各組合節(jié)段模型101之間間距與實(shí)際距離滿足幾何相似。測(cè)力天平2與組合模型間有端板10，以減小附屬構(gòu)件對(duì)模型周圍流場(chǎng)的干擾。
[0048](2)通過天平固定塊7將測(cè)力天平2和組合模型I固定于圓盤型的角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302上；測(cè)力天平2、組合模型I和圓盤型的角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸8支撐于支撐系統(tǒng)上，此時(shí)組合模型I可繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸8同心轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0049](3)角度調(diào)節(jié)器固定盤301固定于固定支架9上，通過匹配圓盤型的角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302和角度調(diào)節(jié)器固定盤301上設(shè)計(jì)好的螺栓孔調(diào)節(jié)好風(fēng)攻角后，用螺桿13穿過螺栓孔將角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302固定于角度調(diào)節(jié)器固定盤301上，從而實(shí)現(xiàn)組合模型I的固定，進(jìn)而可對(duì)該風(fēng)攻角下的氣動(dòng)力進(jìn)行測(cè)試；通過角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302和角度調(diào)節(jié)器固定盤301上不同螺栓孔的配對(duì)可實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)攻角的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0050]重復(fù)上述步驟(3)可實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)攻角下的氣動(dòng)力測(cè)試。
[0051]以下對(duì)本發(fā)明風(fēng)攻角調(diào)節(jié)過程作進(jìn)一步說明。圖2和圖3分別為圖1中圓盤型的角度調(diào)節(jié)器固定盤301、圓盤型的角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302的縱剖面圖。角度調(diào)節(jié)器固定盤301固定于固定支架9上，角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302可繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)圓盤型的角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)正攻角；當(dāng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)負(fù)攻角。以0°風(fēng)攻角為例，圓盤型的角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302邊緣的第一螺栓孔11與圓盤型的角度調(diào)節(jié)器固定盤301上設(shè)計(jì)用于定位0°風(fēng)攻角的第二螺栓孔12對(duì)齊，螺桿13恰好穿入圓盤型的角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302的第一螺栓孔11和圓盤型的角度調(diào)節(jié)器固定盤301上0°風(fēng)攻角的第二螺栓孔12，從而將圓盤型的角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302與圓盤型的角度調(diào)節(jié)器固定盤301固定在一起，實(shí)現(xiàn)組合模型I的固定，進(jìn)而完成0°風(fēng)攻角的調(diào)節(jié)。通過角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)風(fēng)攻角下角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302上第一螺栓孔11與角度調(diào)節(jié)器固定盤302上第二螺栓孔12的配對(duì)，可進(jìn)行其它風(fēng)攻角的調(diào)節(jié)。
[0052]實(shí)施例2 —種便于調(diào)節(jié)風(fēng)攻角的組合節(jié)段模型系統(tǒng)氣動(dòng)力同步分離方法，如圖1所示，以列車-橋梁系統(tǒng)為例，列車通常由多節(jié)車廂組成，長(zhǎng)度較大，可認(rèn)為它與大跨橋梁一樣，近似符合條帶假定，其氣動(dòng)力可通過組合節(jié)段模型測(cè)力風(fēng)洞試驗(yàn)得到。由于車輪迎風(fēng)面積較小，對(duì)列車氣動(dòng)力影響較小，試驗(yàn)時(shí)可忽略車輪的模擬，而保持列車與橋梁之間有車輪高度的間距。將列車-橋梁組合模型I中各組合節(jié)段模型101兩端分別安裝兩個(gè)測(cè)力天平2，測(cè)力天平2與組合模型I間有端板10以減小角度調(diào)節(jié)器等附屬構(gòu)件對(duì)模型周圍流場(chǎng)的干擾；組合節(jié)段模型101之間的間距與實(shí)際距離滿足幾何相似，其中列車模型與橋梁模型的豎向相對(duì)幾何位置和水平相對(duì)幾何位置可分別通過滑槽5和滑桿6實(shí)現(xiàn)；通過天平固定塊7將測(cè)力天平2和列車-橋梁組合模型I固定于圓盤型的角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302上；測(cè)力天平2、組合模型I和圓盤型的角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸8支撐于固定支架9上，固定支架9之間的間距應(yīng)滿足模型安裝需求；通過匹配圓盤型的角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302上設(shè)計(jì)好的第一螺栓孔11和圓盤型的角度調(diào)節(jié)器固定盤301上設(shè)計(jì)好的第二螺栓孔12調(diào)節(jié)好風(fēng)攻角后，螺桿13可將角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302固定于角度調(diào)節(jié)器固定盤301上，從而固定列車-橋梁組合模型1，進(jìn)而完成該風(fēng)攻角下的氣動(dòng)力測(cè)試，通過角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤302上第一螺栓孔11和角度調(diào)節(jié)器固定盤301上第二螺栓孔12的配對(duì)可實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)攻角的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0053]本發(fā)明屬于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51178471、51322808)的重點(diǎn)研宄內(nèi)容之一，為移動(dòng)列車氣動(dòng)性能以及安全行駛提供更為精確的風(fēng)洞試驗(yàn)手段，從而為確保高速列車安全運(yùn)營(yíng)的提供技術(shù)支持。
[0054]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置，其特征在于，包括至少兩個(gè)組合節(jié)段模型(101)構(gòu)成的組合模型(I)，每個(gè)組合節(jié)段模型(101)的兩端分別設(shè)有一個(gè)用于測(cè)試組合節(jié)段模型(101)氣動(dòng)力的測(cè)力天平(2);組合節(jié)段模型(101)的端部固接在用于調(diào)節(jié)相鄰兩組合節(jié)段模型(101)之間間距和調(diào)節(jié)組合節(jié)段模型(101)的風(fēng)攻角的組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(3)上；和/或組合節(jié)段模型(101)通過端部的測(cè)力天平(2)固接在用于調(diào)節(jié)相鄰兩組合節(jié)段模型(101)之間間距和調(diào)節(jié)組合節(jié)段模型(101)的風(fēng)攻角的組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(3)上；組合節(jié)段模型(101)兩端均設(shè)有一組組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置，其特征在于，組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(3)包括用于固定定位的角度調(diào)節(jié)器固定盤(301)、用于通過旋轉(zhuǎn)改變組合節(jié)段模型(101)的風(fēng)攻角的角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤(302)以及用于固定角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤(302)與角度調(diào)節(jié)器固定盤(301)相對(duì)位置以固定組合節(jié)段模型(101)的風(fēng)攻角的定位機(jī)構(gòu)(303);角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤(302)上開設(shè)有用于滑動(dòng)配合的滑槽(5)，組合節(jié)段模型(101)通過滑桿(6)匹配連接在滑槽(5)內(nèi)并可沿滑槽(5)滑動(dòng)調(diào)節(jié)，用于調(diào)節(jié)相鄰兩組合節(jié)段模型(101)之間的間隔距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置，其特征在于，組合節(jié)段模型(101)和測(cè)力天平(2)通過天平固定塊(7)安裝在角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤(302)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置，其特征在于，角度調(diào)節(jié)器固定盤(301)和/或角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤(302)為圓形盤、矩形盤、橢圓盤或者菱形盤。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置，其特征在于，組合模型(I)中的一個(gè)組合節(jié)段模型(101)、與該組合節(jié)段模型(101)相應(yīng)的測(cè)力天平(2)以及角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤(302)同軸布置，并且同軸布置的組合節(jié)段模型(101)、測(cè)力天平(2)以及角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤(302)通過貫穿于軸心的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)進(jìn)行同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)組合模型(I)中各個(gè)組合節(jié)段模型(101)風(fēng)攻角的一次性調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置，其特征在于，角度調(diào)節(jié)器固定盤(301)通過固定支架(9)進(jìn)行固定支撐；轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)兩端分別穿過兩端的角度調(diào)節(jié)器固定盤(301)并轉(zhuǎn)動(dòng)連接在兩端固定支架(9)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置，其特征在于，組合節(jié)段模型(101)與組合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(3)之間設(shè)有用于減小周圍部件對(duì)組合節(jié)段模型(101)周圍流場(chǎng)的干擾的端板(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)所述的用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置，其特征在于，測(cè)力天平(2)從角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤(302)伸向角度調(diào)節(jié)器固定盤(301)，定位機(jī)構(gòu)(303)固定角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤(302)的同時(shí)固定定位相鄰兩組合節(jié)段模型(101)之間的間隔距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置，其特征在于，定位機(jī)構(gòu)(303)包括沿角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤(302)周向開設(shè)于角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤(302)上的第一螺栓孔(11)以及開設(shè)于角度調(diào)節(jié)器固定盤(301)上并與第一螺栓孔(11)對(duì)應(yīng)布置的第二螺栓孔(12)以及用于穿接在對(duì)應(yīng)布置的第一螺栓孔(11)與第二螺栓孔(12)上的螺桿(13);角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤(302)通過螺桿(13)固定在角度調(diào)節(jié)器固定盤(301)上，并且測(cè)力天平(2)或者天平固定塊(7)頂?shù)衷谕ㄟ^螺桿(13)固定的角度調(diào)節(jié)器固定盤(301)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的用于組合節(jié)段模型氣動(dòng)力同步分離的模擬裝置，其特征在于，滑槽(5)沿角度調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)盤(302)的周向布置，相鄰兩組合節(jié)段模型(101)通過滑桿(6)在滑槽(5)內(nèi)滑動(dòng)，以同時(shí)調(diào)節(jié)相鄰兩組合節(jié)段模型(101)之間的間距以及組合節(jié)段模型(101)的風(fēng)攻角。
【文檔編號(hào)】G01M9/08GK104483096SQ201510011660
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2015年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月10日
【發(fā)明者】鄒云峰, 何旭輝, 李歡, 賀俊, 周佳 申請(qǐng)人:中南大學(xué), 高速鐵路建造技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室