[发明专利]一种用于汽车模型流固耦合实验的可变侧风装置及其试验方法

权利要求书

1.一种用于汽车模型流固耦合实验的可变侧风装置，其特征在于，包括：

驱动电机；以及

蜗杆，其与所述驱动电机的动力输出端相连接；

蜗轮，其包括同轴设置的第一齿轮和第二齿轮，且所述第一齿轮与所述蜗杆相啮合，所述蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角；

第一齿条，其与所述第二齿轮相啮合；

第一齿条滑块，其与所述第一齿条能够相对滑动；

第二齿条滑块，其与所述第一齿条滑块对称间隔设置；

第二齿条，其可滑动的设置在所述第二齿条滑块上，且所述第二齿条与所述第一齿条平行间隔设置；

多个第三齿轮，其同时与所述第一齿条啮合；

多个第四齿轮，其同时与所述第二齿条啮合，且所述第四齿轮分别与所述第三齿轮一一对应对称间隔设置；

多个导流板，其分别对应固定在所述第三齿轮和所述第四齿轮之间。

2.如权利要求1所述的用于汽车模型流固耦合实验的可变侧风装置，其特征在于，还包括：

多个齿轮限位器，其分别对应设置在所述第三齿轮和第四齿轮上。

3.如权利要求2所述的用于汽车模型流固耦合实验的可变侧风装置，其特征在于，所述第一齿条滑块设置2个。

4.如权利要求3所述的用于汽车模型流固耦合实验的可变侧风装置，其特征在于，所述第二齿条滑块设置2个。

5.如权利要求3所述的用于汽车模型流固耦合实验的可变侧风装置，其特征在于，所述导流板设置2个。

6.如权利要求3所述的用于汽车模型流固耦合实验的可变侧风装置，其特征在于，还包括：

角位移传感器，其设置在所述第一齿轮上；

电机控制器，其设置在所述驱动电机上，并且所述电机控制器与所述角位移传感器和驱动电机相连接。

7.一种用于汽车模型流固耦合实验的可变侧风装置的试验方法，其特征在于，使用如权利要求1-6所述的用于汽车模型流固耦合实验的可变侧风装置，包括如下步骤：

步骤1、将导流板的转角归零；

步骤2、开启风洞装置，将初始风洞来流速度设置为车速，直至流场达到稳定；

步骤3、根据侧风速度和车速调节导流板的转角和风洞来流速度：

θ＝arctanU/V；

式中，θ为导流板的转角，U为侧风速度，V为车速，u为风洞来流速度。

8.如权利要求7所述的用于汽车模型流固耦合实验的可变侧风装置的试验方法，其特征在于，当所述侧风为线性侧风时，侧风速度满足：

U＝kt；

式中，t为流场达到稳定的时间，k为侧风速度对流场达到稳定的时间的导数；

当所述侧风为正弦侧风时，侧风速度满足：

U＝Asint；

式中，A为侧风速度对时间的正弦值的导数。

9.如权利要求7所述的用于汽车模型流固耦合实验的可变侧风装置的试验方法，其特征在于，所述步骤1中的转角为零时，所述导流板方向与风洞来流方向平行。