The invention belongs to the field of aerodynamic wind tunnel test in wind engineering, and is an aeroelastic model test device based on aeroelastic stiffness, including test model, fixing device, two mutually perpendicular shafts, four inflatable ring tires and tire pressure monitoring and control system; fixing device includes bottom plate, cantilever and connecting rod, and suspension device. The arm is provided with at least four, the cantilever is fixed and connected between the upper and lower boards, one end of the connecting rod is fixed on the lower boards, and the other end is inserted into the test model through the intersection of two mutually perpendicular shafts; the ends of two mutually perpendicular shafts are connected with four inflatable ring tyres, and are fixed on the upper and lower boards. The inflatable ring tire is located in the inside of the cantilever and contacts the inside of the cantilever after the tire is inflated. The tire pressure monitoring and control system is connected with the inflatable ring tire. The invention can continuously and accurately change the rigidity of the model, and has the advantages of convenient rigidity adjustment and simple structure.
【技术实现步骤摘要】
一种基于气刚度的气弹模型试验装置
本专利技术属于风工程中空气动力学风洞试验领域,具体涉及一种基于气刚度的气弹模型试验装置。
技术介绍
随着经济和社会的快速发展,高层/超高层建筑等大型高耸结构大量出现。这些建筑因高度高、柔性大,故对风荷载十分敏感;因此为了保证这些柔性结构安全、可靠及使用舒适,一般需通过开展风洞试验对建筑的风效应进行评估。传统的建筑模型风洞试验包含三类:多点瞬态风压同步测量模型试验(以下简称测压试验)、高频动态天平试验(简称测力试验)及气动弹性模型试验(简称气弹试验)。相比前两类试验,气弹试验能模拟气流与建筑结构间的气-弹耦合效应,是研究高层建筑、大型空间网架结构以及大跨桥梁等柔性结构风效应的重要手段,因此一般认为气弹试验能提供更为准确的风效应评估结果。通常在进行气弹模型风洞试验时,为实现缩尺模型和原型结构在风荷载作用下的动力相似条件,前人为此设计了不同的气弹模型装置。一般通过改变模型结构参数来调试模型的质量、频率和振型。通常调节气弹试验模型质量的方法为在模型增减相应的质量块;调节气弹试验模型阻尼的方法为通过改变粘性液体种类及挡板在粘液中的浸入深度或面积来调节阻尼,从而改变系统阻尼比;调节气弹试验模型刚度的方法为调节附加弹簧的长短或者改变弹簧的刚度等等。但是,目前大部分学者采用的气弹模型存在刚度调节精度不高或者调试难度大等问题。
技术实现思路
为了解决现有气弹模型所存在的问题,本专利技术提出一种基于气刚度的气弹模型试验装置,能从两个自由度(顺风向和横风向)模拟风和建筑物柔性结构的耦合作用,可连续精准地改变模型的刚度,且刚度调节方便、结构简单。本专 ...
【技术保护点】
1.一种基于气刚度的气弹模型试验装置,其特征在于,包括试验模型、固定装置、两条相互垂直的轴、四个可充气的环形轮胎和轮胎气压监测控制系统;固定装置包括底板、悬臂和连接杆,底板包括相互平行的上底板、下底板,悬臂设有至少四根,悬臂固定连接在上底板与下底板之间,连接杆的一端固定在下底板上,另外一端经两条相互垂直的轴的交点插入试验模型内;两条相互垂直的轴的末端与四个可充气的环形轮胎连接后,固定在上底板、下底板及悬臂所架设的空间内;可充气的环形轮胎位于悬臂内侧,并在轮胎充气后与悬臂内侧接触;轮胎气压监测控制系统与可充气的环形轮胎连接。
【技术特征摘要】
1.一种基于气刚度的气弹模型试验装置,其特征在于,包括试验模型、固定装置、两条相互垂直的轴、四个可充气的环形轮胎和轮胎气压监测控制系统;固定装置包括底板、悬臂和连接杆,底板包括相互平行的上底板、下底板,悬臂设有至少四根,悬臂固定连接在上底板与下底板之间,连接杆的一端固定在下底板上,另外一端经两条相互垂直的轴的交点插入试验模型内;两条相互垂直的轴的末端与四个可充气的环形轮胎连接后,固定在上底板、下底板及悬臂所架设的空间内;可充气的环形轮胎位于悬臂内侧,并在轮胎充气后与悬臂内侧接触;轮胎气压监测控制系统与可充气的环形轮胎连接。2.根据权利要求1所述的基于气刚度的气弹模型试验装置,其特征在于,所述可充气的环形轮胎包括环形壁,环形壁上设置内胎和外胎,外胎内嵌于环形壁;两条相互垂直的轴的末端均装配轴承,轴承设置在环形壁里面。3.根据权利要求1所述的基于气刚度的气弹模型试验装置,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:何运成,李智,梁启胜,傅继阳,吴玖荣,
申请(专利权)人:广州大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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