CN106898235B - 可塑形分离式蒙皮安装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可塑形分离式蒙皮安装结构，包括多块蒙皮，多块所述蒙皮按外表面线形安装包覆于空间网架上，所述空间网架包括多个网格杆件，每块所述蒙皮连接于所述网格杆件的交叉点。本发明避免了结构振动时蒙皮之间的相互干扰，减少了连续性蒙皮对结构带来的不确定及不利效应，使实验室中模拟出的结构响应更接近于设计的模型情况，为结构的设计提供更精准的依据。

Description

可塑形分离式蒙皮安装结构
技术领域
本发明涉及一种可塑形分离式蒙皮安装结构。
背景技术
目前，国际上针对冷却塔结构的气动弹性模型主要有连续介质模型和空间梁格等效振动弹性模型两大类。然而，连续介质模型无法避免轴向刚度与弯扭刚度缩尺比模拟不协调的问题，空间梁格模型可以利用不同尺寸纵横梁格的布置解决该问题；同时，虽然传统的空间梁格模型采用连续的粘贴张拉蒙皮以模拟气动外形，但是，张拉膜形式的蒙皮无法精确模拟模型的气动外形，同时为模型引入不确定的刚度与阻尼，并限制模型振动。
发明内容
为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种可塑形分离式蒙皮安装结构，避免了结构振动时蒙皮之间的相互干扰，减少了连续性蒙皮对结构带来的不确定及不利效应，使实验室中模拟出的结构响应更接近于设计的模型情况，为结构的设计提供更精准的依据。
为实现上述目的，本发明的解决方案是：提供一种可塑形分离式蒙皮安装结构，包括多块蒙皮，多块所述蒙皮按外表面线形安装包覆于空间网架上，所述空间网架包括多个网格杆件，每块所述蒙皮连接于所述网格杆件的交叉点。
优选地，相邻两块所述蒙皮之间具有0.5mm至2mm的间距，以确保振动过程中蒙皮间不发生碰撞。
优选地，所述蒙皮通过螺栓或焊接连接于所述网格杆件。
优选地，所述蒙皮与所述网格杆件之间设有垫片，以确保蒙皮不发生局部振动。
优选地，所述蒙皮采用离散式的可塑成形的刚性材料以供模拟任意几何形状，所述蒙皮设有供测压管的预留口。
本发明可塑形分离式蒙皮安装结构的有益效果包括：
通过分离式片状刚性材料作为振动模型的外蒙皮，这种布置形式最大程度上减少了连续张拉蒙皮布置对结构刚度、阻尼比、气动外形及振型的不利或不确定影响，同时可以根据粘贴部分相近的蒙皮调节结构的阻尼比、透风率，使对结构的模拟精确有效。
附图说明
图1为本发明蒙皮安装于塔筒外表面的整体结构示意图；
图2为对应于图1中左侧一半被包覆蒙皮区域内的局部放大示意图；
图3为本发明蒙皮的制作状态示意图；
图4为对应于图2中网格杆件交叉节点处的安装示意图；
图5为对应于图4基础上安装测压管后的状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明进一步加以说明。
结合图1和图2所示，本发明提供一种针对三维空间结构体的以离散式空间网架为骨架的振动模型的分离式蒙皮，包括分离式刚性蒙皮的设计、制作与安装。具体地：
根据空间结构的外形对蒙皮1进行初步设计，使每片蒙皮1都满足塔筒2外表面的线形，同时为了保证振动过程中蒙皮1之间不会发生接触或碰撞，使两块蒙皮1间保持0.5～2mm的间距(间距的选取视加工与安装精度确定)。蒙皮1所选用的材料必须具有足够的刚度，在风洞实验中不能发生局部过大变形，可以根据具体的模拟情况考虑选用铝、铜等金属材料或者有机玻璃等复合材料。图1中，以斜向的双点划虚线表示左侧一半的塔筒2外表面被蒙皮1包覆。
如图3所示，对于振动模型气动外形的精确模拟是其在风洞中如实反应流体流动特性的基本条件，因此分片蒙皮1的制作必须满足预设的线形要求。可以利用模具7进行压制，这样可以精确控制各片蒙皮1的外形，图3中，蒙皮1呈圆弧弯曲状，具体形状由模拟结构外形确定。
单片蒙皮1与梁格3之间的连接必须足够刚性，否则在风荷载作用下蒙皮1容易产生局部的振动。蒙皮1与梁格3之间的连接可采用栓接或者焊接，连接方式取决于梁格3的尺寸以及蒙皮1所选用的材料。安装片状蒙皮1后需保证各片之间不发生接触粘连。
在实际安装时，如图4所示，先根据缩尺比要求确定冷却塔等效梁格3气弹模型的气动外形，并根据双曲线型、模型骨架布置情况、蒙皮1间隙等因素设计各片蒙皮1位置和尺寸。利用微小螺栓将蒙皮1固定于梁格3的水平骨架杆件4的交叉节点处。为了保证其在风荷载下不发生局部振动，进一步需要在竖向杆件上加小垫片5予以固定。
结合图5所示，在利用压模7等手段制作各片蒙皮1时需注意，采用栓接的连接方式，在螺栓8穿过的位置以及需要设测压管6的位置上预留出口。
完成上述实施过程后，应能体现出本发明的以下特点：
本发明可在大型壳体空间结构气动弹性模型风洞实验中得到应用，具有很高的实用价值，可以在很大程度上避免张拉膜蒙皮的问题，为结构振动实验分析提供了有力的工具。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可塑形分离式蒙皮安装结构，其特征在于：包括多块蒙皮，多块所述蒙皮按外表面线形安装包覆于空间网架上，所述空间网架包括多个网格杆件，每块所述蒙皮连接于所述网格杆件的交叉点，多块所述蒙皮相互独立且分离设置，所述蒙皮为平滑的圆弧弯曲状，相邻的两块所述蒙皮之间具有一定间距，所述可塑性分离式蒙皮安装结构还包括测压管。
2.根据权利要求1所述的可塑形分离式蒙皮安装结构，其特征在于：相邻两块所述蒙皮之间具有0.5mm至2mm的间距。
3.根据权利要求2所述的可塑形分离式蒙皮安装结构，其特征在于：所述蒙皮通过焊接或螺栓连接于所述网格杆件。
4.根据权利要求3所述的可塑形分离式蒙皮安装结构，其特征在于：所述蒙皮与所述网格杆件之间设有垫片。
5.根据权利要求1所述的可塑形分离式蒙皮安装结构，其特征在于：所述蒙皮采用离散式的可塑成形的刚性材料以供模拟任意几何形状，所述蒙皮设有供测压管的预留口。
6.根据权利要求1所述的可塑形分离式蒙皮安装结构，其特征在于：每片所述蒙皮固定于单个交叉点上。
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