一种光伏支架风洞模型的模型主轴及光伏支架风洞模型制造技术

本申请提供了一种光伏支架风洞模型的模型主轴及光伏支架风洞模型，用于模拟原型光伏支架中的原型主轴进行风洞试验，模型主轴包括至少一第一轴段、至少一第二轴段、至少一第三轴段；其中，第一轴段与光伏支架风洞模型的模型立柱可转动且可锁止设置，第三轴段将第二轴段连接至第一轴段，第二轴段可通过第三轴段相对第一轴段转动；通过改变第三轴段的扭转刚度以得到具有不同扭转刚度的模型主轴，使模型主轴在不同试验条件下满足风洞试验的要求。本申请的模型主轴便于调整，无需在原型主轴参数变化时重新制作模型主轴。化时重新制作模型主轴。化时重新制作模型主轴。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏支架风洞模型的模型主轴及光伏支架风洞模型


[0001]本申请涉及光伏支架风洞试验
，尤其涉及一种光伏支架风洞模型的模型主轴及光伏支架风洞模型。

技术介绍

[0002]在光伏支架领域，为了更好地得到支撑结构在流固耦合作用下的动态响应数据，往往需要进行气动弹性测试。气动弹性测试是一种复杂的风洞试验，试验环境及风洞模型需要满足一系列的相似准则，刚度相似比就是其中之一。应用在光伏支架风洞试验中即需要保证模型主轴的刚度与原型主轴刚度之比及风速相似比之间满足一定的关系。
[0003]因此在光伏支架风洞模型制作中需要制作特定刚度的模型主轴，制作完成后主轴的力学参数(例如主轴刚度)确定不变，在需要更改实验条件时，如原型主轴的设计参数发生变化时，需要重新制作整个主轴模型。同时风洞试验时需要测量模型主轴的受力情况，重新制作模型后又需要重新设置测量装置，例如需要重新在模型主轴上粘贴应变片并重新标定。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的以上不足之处，本申请的目的在于提供一种扭转刚度可以调整、不需要更换整个模型主轴和重新设置测量装置的光伏支架风洞模型的模型主轴及光伏支架风洞模型。
[0005]为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案。
[0006]一种光伏支架风洞模型的模型主轴，用于模拟原型光伏支架中的原型主轴进行风洞试验，所述模型主轴包括至少一第一轴段、至少一第二轴段、至少一第三轴段；其中，所述第一轴段与所述光伏支架风洞模型的模型立柱可转动且可锁止设置，所述第三轴段将所述第二轴段连接至所述第一轴段，所述第二轴段可通过所述第三轴段相对所述第一轴段转动；通过改变所述第三轴段的扭转刚度以得到具有不同扭转刚度的所述模型主轴，使所述模型主轴在不同试验条件下满足风洞试验的要求。
[0007]在一些实施方式中，所述模型主轴的扭转刚度调整需要满足所述光伏支架风洞模型的刚度相似比要求；所述刚度相似比要求具体为，满足风洞试验相似比公式：其中λ
GJ
为扭转刚度相似比，λ
ρ
为空气密度相似比，λ
V
为风速相似比，λ
L
为结构尺度相似比；所述扭转刚度相似比λ
GJ
的计算方法为：λ
GJ
＝GJ
m
/GJ
p
，其中GJ
p
为所述原型主轴的扭转刚度，GJ
m
为对应的所述模型主轴的扭转刚度。
[0008]在一些实施方式中，所述第三轴段可拆卸地与所述第一轴段和所述第二轴段连接，在所述原型主轴的刚度参数改变时，通过调整所述第三轴段的扭转刚度或更换参数匹配的所述第三轴段实现所述刚度相似比要求。
[0009]在一些实施方式中，所述第三轴段包括2个连接部和扭转部，所述扭转部连接于2个所述连接部之间，所述连接部连接至所述第一轴段或所述第二轴段；所述第三轴段还包
括扭矩测量装置，用于测量所述第三轴段在风洞试验中承受的扭矩。
[0010]在一些实施方式中，所述扭矩测量装置包括应变片，所述应变片设置于所述扭转部上，通过所述应变片测得所述扭转部的形变，再经过转换输出扭矩系数。
[0011]在一些实施方式中，所述扭转部为扭簧，所述扭簧包括圆形截面螺旋扭簧、矩形截面螺旋扭簧、包括直线段的异形螺旋扭簧，通过更换具有不同扭力的所述扭簧以得到具有不同扭转刚度的所述模型主轴。
[0012]在一些实施方式中，所述扭转部为扭杆，包括匹配设置的第一可调扭杆和第二可调扭杆，所述第一可调扭杆包括依次连接的第一扭杆臂、第二扭杆臂和第三扭杆臂，所述第二可调扭杆包括依次连接的第四扭杆臂、第五扭杆臂和第六扭杆臂，所述第二扭杆臂和所述第五扭杆臂轴向设置，所述第一扭杆臂、所述第三扭杆臂、所述第四扭杆臂和所述第六扭杆臂径向设置；所述第二扭杆臂和所述第五扭杆臂在径向相对设置，所述第一扭杆臂、所述第三扭杆臂、所述第四扭杆臂和所述第六扭杆臂具有径向设置的调节槽，用于穿设紧固件将所述扭转部固定至所述连接部、并用于调节所述第二扭杆臂和所述第五扭杆臂的径向位置以实现所述第三轴段的扭转刚度调节。
[0013]在一些实施方式中，所述第三轴段还包括保护罩，所述保护罩包括2个端盖和1个外壳，所述端盖具有过孔，所述扭转部的两端穿过所述过孔后连接至所述连接部；所述端盖和所述外壳构成一容置腔，所述扭转部的主体位于所述容置腔内，所述端盖具有弹性，所述过孔和所述扭转部构成密封连接；所述端盖与所述连接部在轴向间隙设置。
[0014]在一些实施方式中，所述模型立柱设置多个，所述第一轴段的数量为多个，每个所述模型立柱对应设置一个所述第一轴段，每个所述第一轴段之间均通过所述第二轴段连接，所述第二轴段与所述第一轴段之间通过第三轴段连接；所述模型主轴上至少有一个所述模型立柱与所述第一轴段固定连接。
[0015]本申请还提供了一种光伏支架风洞模型，包括：前述的任一种光伏支架风洞模型的模型主轴；模型立柱，所述模型主轴可转动地设置在所述模型立柱顶端；模型组件，所述模型组件规律的排布在所述模型主轴上；对应不同的原型光伏支架中的原型主轴，通过调整所述第三轴段的扭转刚度或更换参数匹配的所述第三轴段以得到具有不同扭转刚度的所述模型主轴，使所述模型主轴在不同试验条件下满足风洞试验的要求。
[0016]本申请的各个实施例具有以下技术效果中的至少一种：
[0017]1.通过设置可拆卸连接的第三轴段的扭转刚度，使不同参数的原型主轴在进行风洞模型制作时无需重新制作整个模型主轴，既可实现光伏支架风洞模型的刚度相似比要求；
[0018]2.通过将扭矩测量装置设置在第三轴段，并设置多个第三轴段，可测量多个位置的模型主轴扭矩载荷，获得更加全面的气动弹性测试数据；
[0019]3.通过将扭转变形相对集中至第三轴段，并在第三轴段的扭转部上设置应变片，可以提高测量灵敏度和测量精度，并可用较低的成本实现灵活的测量设置；设置了应变片的第三轴段也比设置了应变片的整个模型主轴更方便标定；
[0020]4.通过扭簧或扭杆构成扭转部，可用较低的成本实现不同扭转刚度的设置；通过设置异形扭簧，可以使应变片的粘贴更加方便可靠；
[0021]5.通过可调扭杆构成扭转部，可实现快速的扭转刚度调整；
[0022]6.通过将跟踪驱动机构的锁止刚度计入原型主轴的综合刚度，进一步满足风洞模型的刚度相似比要求；
[0023]7.通过保护罩的设置，使应变片及其接线不易积灰，不易在试验中损坏。
附图说明
[0024]下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本专利技术的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0025]图1是光伏支架风洞模型的一个实施例示意图；
[0026]图2是光伏支架风洞模型的另一个实施例示意图；
[0027]图3是光伏支架风洞模型的另一个实施例示意图；
[0028]图4是模型主轴的一个实施例及部分相关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏支架风洞模型的模型主轴，用于模拟原型光伏支架中的原型主轴进行风洞试验，其特征在于，所述模型主轴，包括至少一第一轴段、至少一第二轴段、至少一第三轴段；其中，所述第一轴段与所述光伏支架风洞模型的模型立柱可转动且可锁止设置，所述第三轴段将所述第二轴段连接至所述第一轴段，所述第二轴段可通过所述第三轴段相对所述第一轴段转动；通过改变所述第三轴段的扭转刚度以得到具有不同扭转刚度的所述模型主轴，使所述模型主轴在不同试验条件下满足风洞试验的要求。2.根据权利要求1所述的光伏支架风洞模型的模型主轴，其特征在于，所述模型主轴的扭转刚度调整需要满足所述光伏支架风洞模型的刚度相似比要求；所述刚度相似比要求具体为，满足风洞试验相似比公式：所述刚度相似比要求具体为，满足风洞试验相似比公式：其中λ
GJ
为扭转刚度相似比，λ
ρ
为空气密度相似比，λ
V
为风速相似比，λ
L
为结构尺度相似比；所述扭转刚度相似比λ
GJ
的计算方法为：λ
GJ
＝Gy
m
/GJ
p
，其中GJ
p
为所述原型主轴的扭转刚度，GJ
m
为对应的所述模型主轴的扭转刚度。3.根据权利要求2所述的光伏支架风洞模型的模型主轴，其特征在于，所述第三轴段可拆卸地与所述第一轴段和所述第二轴段连接，在所述原型主轴的刚度参数改变时，通过调整所述第三轴段的扭转刚度或更换参数匹配的所述第三轴段实现所述刚度相似比要求。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光伏支架风洞模型的模型主轴，其特征在于，所述第三轴段包括2个连接部和扭转部，所述扭转部连接于2个所述连接部之间，所述连接部连接至所述第一轴段或所述第二轴段；所述第三轴段还包括扭矩测量装置，用于测量所述第三轴段在风洞试验中承受的扭矩。5.根据权利要求4所述的光伏支架风洞模型的模型主轴，其特征在于，所述扭矩测量装置包括应变片，所述应变片设置于所述扭转部上，通过所述应变片测得所述扭转部的形变，再经过转换输出扭矩系数。6.根据权利要求4所述的光伏支...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘昊，
申请(专利权)人：江苏中信博新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：