[发明专利]同步测惯性力的气弹—测压新型风洞试验装置

说明书

本发明属于结构风工程领域，具体公开了一种同步测惯性力的气弹—测压新型风洞试验装置。该试验装置包括对试验构件进行测试的风洞洞体、固定试验构件的传导构件、改变试验构件刚度的刚度控制子系统以及采集试验数据的数据采集子系统。解决了传统风洞在考虑流固耦合作用时需要另行试验的不足，并且可以在不更换试验构件的基础上实现对不同刚度构件的试验，从而避免人力物力的浪费，提高风洞使用效率，降低试验成本。

技术领域

本发明属于结构风工程领域，具体涉及一种同步测惯性力的气弹—测压新型风洞试验装置。

背景技术

已有研究表明试验构件与静止空气之间的相互作用即流固耦合作用将会对研究结果产生或大或小的影响，无法实现对实际工程更加准确预测的目的，而现阶段并没有适合的一整套系统进行相关研究分析。传统风洞试验中将试验构件固定于风洞中进行测试，而后通过使试验构件产生强迫振动以弥补固定试验构件进行试验时存在的不足，会大大降低风洞的试验效率；当试验构件刚度不同时，则需要更换试验构件，同样降低了试验效率并且造成了各方面不必要的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新型风洞试验装置，该系统不仅可以实现不同刚度试验构件的气动弹性测压，并且可以同步测试由试验构件振动引起空气压力，以将试验构件与静止空气的流固耦合影响从气动弹性测压中消除，进而获得研究人员所需数据。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种同步测惯性力的气弹—测压新型风洞试验装置，包括对试验构件进行测试的风洞洞体、固定试验构件的传导构件、改变试验构件刚度的刚度控制子系统以及采集试验数据的数据采集子系统；所述传导构件主要由横杆及刚性连接杆组成，所述风洞洞体的两侧壁上对应开有通孔，所述刚性连接杆横穿两通孔且刚性连接杆的两端伸出风洞洞体外，所述横杆横向设置在刚性连接杆两端；所述刚度控制子系统主要由安装架及弹簧组成，所述安装架对称布设在风洞洞体外侧，所述弹簧对称布设在横杆两端的上下侧并将横杆连接在安装架上；所述试验构件包括设置在刚性连接杆上并分别位于洞体内以及洞体外的构件内段与构件外段；所述数据采集子系统包括测压管以及接收并存储测压管测试数据的激光位移传感器，所述测压管的检测端对应设置在构件内段与构件外段中，传输端穿出刚性连接杆并与风洞洞体外的激光位移传感器相连。

进一步，所述刚性连接杆与两端的横杆可拆卸连接。

进一步，所述安装架上设有挂环，所述横杆上设置有扣环，所述弹簧两端分别与挂环及扣环相连接。

进一步，所述安装架为工字钢架。

进一步，所述构件外段有两个，对称布设在风洞洞体两侧。

进一步，所述刚性连接杆与风洞洞体两侧壁上的通孔间填充有橡胶密封材料。

进一步，所述刚性连接杆为圆管。

进一步，所述刚性连接杆上设有导入测压管的导入孔。

本发明的有益效果在于：

(1)试验构件的构件外段部分可测振动压力，构件内段可测振动压力和风压，通过试验构件风洞内部所测压力扣除试验构件位于外侧部分所测的压力，进而得到风对试验构件的压力；(2)试验构件可纵向与横向振动，避免了传统风洞要对试验构架进行强迫振动进行数据采集的过程；(3)圆形刚性连接杆可以实现试验构件的纵横向移动，同时可以自由旋转，满足了试验需求；(4)更换不同刚度的弹簧可以模拟不同刚度的实际工程构件，从而避免了时间、人力以及物力上的浪费；(5)传导构件与风洞洞体交汇处采用橡胶密封材料进行密封，可以提高试验数据的准确性；(6)试验构件在风洞外部布设了两个构件外段，所测数据可相互补充，确保试验数据的准确性和完整性。

总的来说，该综合风洞试验装置解决了传统风洞在考虑流固耦合作用时需要另行试验的不足，并且可以在不更换试验构件的基础上实现对不同刚度构件的试验，从而避免人力物力的浪费，提高风洞使用效率，降低试验成本。