[发明专利]一种测量桥梁节段振动模型表面风压的风洞试验装置

说明书

本发明公开了一种测量桥梁节段振动模型表面风压的风洞试验装置，包括弹性悬挂节段模型试验装置部分、压敏漆技术部分和同步振动装置部分。所述弹性悬挂节段模型试验装置部分包括试验模型、悬挂连接杆、悬挂弹簧和测力装置；所述压敏漆技术部分包括计算机、CCD相机、过滤器、发光源和压敏漆；所述同步振动装置部分包括相机脚架、脚架固定架和相机快装板。本发明通过同步振动装置实现压敏漆技术中CCD相机和弹性悬挂节段模型中试验装置的试验模型的同步振动，实现了CCD相机和试验模型的相对静止，也就使压敏漆技术应用在了振动模型上。

技术领域

本发明属于精确测量技术领域，特别涉及一种测量桥梁节段振动模型表面风压的风洞试验装置。

背景技术

在桥梁建设领域中，大型桥梁的设计与验算都需要在风洞中对其测试模型表面的压力进行测量，以便进一步检测其在自然环境下的抗风性能，从而对桥梁的设计进行优化处理。在风洞试验中，测压和测振都是常用的研究手段。目前测振的手段已经较为成熟，一般采用刚性或弹性悬挂节段模型试验的方法来测得。而测压方法是在测试模型表面凿出很多测量孔，并把测压力管埋设在测量孔中，从风洞中传出的压力信号通过空气流通的通道和电缆传送到风洞外的计算机，从而进行数据分析和处理。由于凿的测量孔是不连续的，并且都有一定大小和间距，因此传统的测试压力方法只能测量到若干个离散点的表面压力，且模型角隅处布点不方便。而此处是流动分离和再附较为复杂的区域，应是测压的重点。但目前常用的测压手段并不能有效地测得这些区域的表面风压。

发明内容

发明目的：针对上述缺陷，本发明提供一种测量桥梁节段振动模型表面风压的风洞试验装置，利用压敏漆技术测量桥梁振动模型表面风压的试验装置，可实现风洞试验中风压和振动的同步测量。

技术方案：本发明提出种测量桥梁节段振动模型表面风压的风洞试验装置，包括

一种测量桥梁节段振动模型表面风压的风洞试验装置，包括风洞实验室、弹性悬挂节段模型试验装置、压敏漆装置和同步振动装置；所述压敏漆装置和同步振动装置均设置在弹性悬挂节段模型试验装置上；所述述弹性悬挂节段模型试验装置包括试验模型、悬挂连接杆、悬挂弹簧和测力装置；所述压敏漆装置包括计算机、CCD相机、过滤器、发光源和压敏漆；所述同步振动装置包括相机脚架、脚架固定夹和相机快装板；所述实验模型表面涂有压敏漆，所述实验模型两侧分别设置有悬挂连接杆，所述悬挂连接杆上设置有悬挂弹簧，所述悬挂弹簧末端设置有测力装置，所述悬挂连接杆中部设置有相机脚架，所述相机脚架末端设置有CCD相机，所述风洞实验室内壁上设置有发光光源，所述计算机与CCD相机电连接。

进一步的，所述相机脚架通过脚架固定夹与悬挂连接杆连接。

进一步的，所述相机脚架末端通过相机快装板与CCD相机连接，所述CCD相机上设置有过滤器。

进一步的，所述相机脚架包括上相机脚架和下相机脚架，所述CCD相机包括上CCD相机和下CCD相机，所述上相机脚架和下相机脚架相对于悬挂连接杆对称设置，所述上CCD相机和下CCD相机相对于悬挂连接杆对称设置。

进一步的，所述每根悬挂连接杆的两端对称设置有上下两个悬挂弹簧，所述每个弹簧的末端均设置有测力装置。

进一步的，所述脚架固定夹与悬挂连接杆之间设置有橡胶垫片。

进一步的，所述发光光源包括上发光光源和下发光光源，所述上发光光源设置在风洞实验室顶部，所述下发光光源设置在风洞实验室底部。

进一步的，所述相机脚架由碳纤维材料制成，单根重量为0.8-1.5kg，直径为30mm，距离实验模型40-80cm。

进一步的，所述同步振动装置由碳纤维材料制成，总重量为3-6kg。