[发明专利]一种测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置

说明书

本发明公开了一种测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置，其包括车辆模型测试组件和桥梁模型固定组件，所述桥梁模型固定组件包括固定在风洞实验室底部的转盘，所述转盘可滑动设有长条状钢板，所述长条状钢板上可摆动设有H型桥塔，所述H型桥塔包括两个可摆动设置在所述长条状钢板上的塔柱，以及位于两个塔柱之间的下横梁，所述下横梁上端设有桥梁模型，所述桥梁模型位于所述车辆模型测试组件下方，所述桥梁模型两端均设有连接板，所述连接板的下端与所述桥梁模型沿所述桥梁模型的桥宽方向可移动固定连接，所述连接板的上端与所述车辆模型测试组件固定连接。本风洞试验装置适用于多种车辆模型、桥塔和桥梁模型，其适用范围广。

技术领域

本发明涉及车辆气动力风洞试验技术领域，尤其涉及一种测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置。

背景技术

为跨越海峡、江河、湖泊、峡谷等地形区，往往需要修建大跨度的桥梁。现有的大跨度桥梁主要以斜拉桥和悬索桥为主。为满足桥梁的跨度与桥塔高度之间的协调，斜拉桥和悬索桥的桥塔通常修建的比较高，并且体型巨大。当来流风流经桥塔附近时，会在桥塔塔柱之间及其后方形成较强的尾流。桥塔的尾流通常会对通过其处的各类车辆产生不可忽视的气动干扰，影响行车的舒适度，严重时甚至会影响行车安全，造成严重的损失。

为保证各类车辆在通过桥塔附近区域时具有足够的舒适度和安全性，有必要测试桥塔尾流作用下车辆的气动力状态。实际情况中，无论车辆处于桥上任意位置时，车辆和桥梁彼此之间均会产生相互的气动干扰。特殊情况下，当车辆通过桥塔附近区域时，或者当桥上有两辆或多辆车辆共存时，车辆的气动状态会变的更加复杂。实际风环境中，来流风向在水平向与车辆之间会存在明显的非正交现象，即存在风偏角；来流风向在竖向与车辆之间也会存在明显的非正交现象，即存在风攻角。

现有的车辆模型风洞试验装置中的车辆模型大多仅考虑静止的或者运动的车辆模型单个物体进行试验，也有考虑车辆和桥梁之间相互气动干扰的，几乎没有考虑桥塔和车辆间以及车辆与车辆之间的相互气动影响，而实际上二者是彼此影响的，现有的试验装置均忽略了这些影响，使得无法准确测试单辆车或者多辆车同时通过桥塔附近区域时，桥塔尾流作用下车辆的气动力状态。

发明内容

本发明提供了一种测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置，该试验装置能测试单个车辆或者多个车辆同时通过桥塔附近区域时，在桥塔尾流作用下车辆模型在不同相对来流风偏角和风攻角下的气动力状态，其测试结果更符合实际，提高了试验测试精确度，为车辆能够平稳安全通过桥塔附近区域提供更可靠的理论支撑。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置，包括：

车辆模型测试组件；

桥梁模型固定组件，所述桥梁模型固定组件包括固定在风洞实验室底部的转盘，所述转盘可滑动设有长条状钢板，所述长条状钢板上可摆动设有H型桥塔，所述H型桥塔包括两个可摆动设置在所述长条状钢板上的塔柱，以及位于两个塔柱之间的下横梁，所述下横梁上端设有桥梁模型，所述桥梁模型位于所述车辆模型测试组件下方，所述桥梁模型两端均设有连接板，所述连接板的下端与所述桥梁模型沿所述桥梁模型的桥宽方向可移动固定连接，所述连接板的上端与所述车辆模型测试组件固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述桥梁模型两端沿所述桥梁模型的桥宽方向均设有多个螺纹孔，所述连接板的下端与所述桥梁模型通过螺栓穿过其中至少一个所述螺纹孔连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述转盘中心部位连接有可旋转的转轴，所述转轴固定在实验室的底板上；所述转盘的上端面沿中心扩散式开设有多个滑槽，多个所述滑槽为12个，且所述12个滑槽沿所述转盘的中心每隔30°均匀设置，所述长条状钢板的两侧分别与对应的两个所述滑槽通过转盘螺栓固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：