CN111024358A - 一种用于低速风洞试验的t型结构尾撑方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于低速风洞试验的T型结构尾撑方法，提供一根只有两个端部的一体式结构的横梁和一个T型连接头，所述T型连接头连接到横梁的轴向中心位置，所述T型连接头相对于横梁轴向所在水平面可以进行等倍数角度旋转、并固定连接；本发明设计的各个部件外形简单巧妙，安装方便，风洞试验表明，该装置能够完全适用于低速风洞模型尾撑试验，满足不同角度不同试验的需求。

Description

一种用于低速风洞试验的T型结构尾撑方法
技术领域
本发明涉及风洞试验领域，具体涉及到低速风洞中试验的T型结构尾撑方法。
背景技术
在风洞试验中，被测试验模型需要通过支撑装置设置在风洞流场中，使得空气有规律地从被测试验模型四周流过，对被测试验模型产生作用力，然后通过相关的测试设备对各种力进行精准测量。
在现有的风洞试验中，支撑装置形式多样，常用的有腹撑、背撑、尾撑、张线支撑等几种，其中尾撑方式常见的结构有杠杆型和“几”字摇臂型；而在摇臂型尾撑试验装置中，摇臂横梁与模型之间通过T型转接结构连接。
在现有的横梁中，一般采用分段式结构；而在与T型连接头之间采用圆柱止口段和法兰盘连接，由于横梁较长较重，在现有试验中很难与T型连接头对齐，二者之间的同轴性完全通过人为经验来实现，同轴性差，并且因为质量和体积问题使得安装困难；在多次试验中，重复拆装使得二者的配合段受损，同轴度进一步下降，影响尾撑试验结果。
发明内容
本发明的目的是提供一种支撑方法，改变现有的固定方法，实现对于T型结构的稳定、快速连接，以及通过该方法实现对于T性结构的角度调节，确保在试验过程中，T型结构相对于横梁不发生位移和角度变化，保证试验数据的精准度。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于低速风洞试验的T型结构尾撑方法，提供一根只有两个端部的一体式结构的横梁和一个T型连接头，所述T型连接头连接到横梁的轴向中心位置，所述T型连接头相对于横梁轴向所在水平面可以进行等倍数角度旋转、并固定连接。
在上述技术方案中，所述T型连接头与横梁连接的连接部沿着轴向包括相互分离的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与第二连接部之间的空腔用于连接横梁。
在上述技术方案中，所述第一连接部与第二连接部相互之间固定连接为一体。
在上述技术方案中，所述第一连接部和第二连接部相互接触的端面为斜面，斜面与斜面之间采用斜止口和螺钉连接。
在上述技术方案中，包括有两个压环，当T型连接头与横梁连接后，压环环套在第一连接部和第二连接部上、用于压紧第一连接部与第二连接部的相互接触。
在上述技术方案中，所述横梁包括左侧横梁、右侧横梁和设置在两者之间的连接段，所述左侧横梁和右侧横梁为圆柱形结构，所述连接段沿着轴向方向为正多面体结构。
在上述技术方案中，与横梁连接段对应的T型连接头的连接部内的空腔沿着轴向方向为正多面腔体，连接部内的正多面腔体与连接段的正多面体结构相互匹配。
在上述技术方案中，所述横梁连接段的两端分别设置有法兰结构，用于轴向限位。
在上述技术方案中，在连接T型连接头与横梁时：
将分离第一连接部与第二连接部扣合在横梁的连接段上，并对第一连接部与第二连接部之间进行预连接；
在水平面方向将第一连接部、第二连接部的正多面腔体与连接段的正多面体相互之间进行位置一一对应；
根据试验需求，将第一连接部和第二连接部按照圆周方向逐步转动，直到T型连接头的另一个连接段口偏转到指定角度；
最后对第一连接部与第二连接之间进行锁紧固定，固定后T型连接头的 并在第一连接部和第二连接部上环套两个压环。
在上述技术方案中，连接后的T型连接头与横梁在进行尾撑试验时，T型连接头相对于横梁在轴向不滑动、在周 不转动。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明将横梁设计成整体一段式，安装T型连接头的连接段设计成正多面体，不仅使T型连接头的安装变得简单方便，还避免了T型连接头在横梁上的周向转动，而且可使T型连接头在横梁上成倍数的角度旋转安装。
本发明将T型连接头内腔也设计成正多面腔体，以与横梁的连接段相配合；还将T型连接头分成两件，以方便其安装到横梁上。
本发明设计了两个压环，可从左右两侧将T型连接头的两个部件压紧，防止螺钉松动影响试验安全。
本发明设计的各个部件外形简单，安装方便，风洞试验表明，该装置能够完全适用于低速风洞模型尾撑试验。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为T型结构尾撑部件分解图；
图2为T型结构尾撑部件示意图；
其中：1是横梁，2是左侧压环，3是尾撑支杆，4是第一连接部，5是右侧压环，6是第二连接部。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1 所示，本实施例的T型连接头包括有第一连接部4和第二连接部6，第一连接部4的一端用于连接尾撑支杆3，第一连接部4与第二连接部6相互扣合为一体后，两者之间构成一个贯通的空腔结构，该空腔结构用于与横梁1进行连接。
为了解决第一连接部4与第二连接部6的相互连接问题，将第一连接部4的两个连接端面与第二连接部6的两个连接端面设计为斜面止口，并且在斜面上设计有螺纹连接孔，通过螺纹连接的方式使得第一连接部4和 6两者之间固定连接。而斜面的作用可以减小两者之间的剪切力，增加两者的接触面积，保证连接的可靠性。
为了确保第一连接部4和第二连接部6连接后，在试验中不停振动可能导致螺钉脱落的风险，本实施例设计了两个压环，当第一连接部4和第二连接部6连接后，压环套在两者之上，进一步的压紧第一连接部4和第二连接部6。压环的作用可以当T型连接头高速摆动时，第一连接部4和第二连接部6受到向外的离心力时，通过压环抵消离心力，确保第一连接部4与 6的稳定连接。
本实施例的横梁1与现有的尾支撑梁不相同，横梁1为整体结构，整体结构的中心位置用于与T型连接头连接，本实施例中的整体横梁可以解决现有的两段式横梁带来的不同轴的技术缺陷。
为了解决T型连接头与横梁的固定连接，在横梁1的中心位置也就是与T型连接头连接的区域设计为连接段，该连接段的结构与横梁上的其他区域结构不一致，采用正多面体结构，同时，将第一连接部4与第二连接部6之间的腔体结构也设计为正多面腔体与横梁的正多面体结构相互匹配。横梁与T型连接头连接后，因为正多面体结构，使得两者之间在横梁的圆周方向是无法进行转动的。
为了避免T型连接头再横梁上发生轴向移动，在横梁连接段的两端分别设计一个法兰结构，法兰结构与横梁制作为整体结构，T型连接头在两个法兰结构之间。
实施例一
横梁1两端的支撑部分为圆柱结构，支撑部分之间为连接段，所述连接段为正六面体棱柱，每个棱 对应圆周60°，第一连接部4和第二连接部6内的腔体为正六面腔体。当第一连接部4和第二连接部6扣合在横梁连接段上后，每转动T型连接头内的一个棱面，T型连接头的另一个连接端相对于横梁轴线的水平面方向转动60°，整个T型连接头可以以60°的倍数在圆周方向上进行转动，满足不同模型支撑的初始角度需求。
实施例二
横梁1两端的支撑部分为圆柱结构，支撑部分之间为连接段，所述连接段为正八面体棱柱，每个 ，第一连接部4和第二连接部6内的腔体为正八面腔体。当第一连接部4和第二连接部6扣合在横梁连接段上后，每转动T型连接头内的一个棱面，T型连接头的另一个连接端相对于横梁轴线的水平面方向转动45°，整个T型连接头可以以45°的倍数在圆周方向上进行转动，满足不同模型支撑的初始角度需求。
当然，根据不同试验的需求，可以设计不同的正多面体结构，满足在圆周方向上的不同角度的连接。本实施例的结构，因为多面体结构中相邻面之间存在角度，在锁紧的状态下可以完全避免T型连接头与横梁之间进行圆周方向的转动，有效的保证模型在试验中角度关系不会发生变化；同时因为横梁为一体结构，横梁两端的扭力始终处于同轴线的，不会出现扭力差导致模型角度发生变化的缺陷。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种用于低速风洞试验的T型结构尾撑方法，其特征在于：
提供一根只有两个端部的一体式结构的横梁和一个T型连接头，所述T型连接头连接到横梁的轴向中心位置，所述T型连接头相对于横梁轴向所在水平面可以进行等倍数角度旋转、并固定连接，T型连接头的另一端连接支杆。
2.根据权利要求1所述的一种用于低速风洞试验的T型结构尾撑方法，其特征在于：所述T型连接头与横梁连接的连接部沿着轴向包括相互分离的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与第二连接部之间的空腔用于连接横梁。
3.根据权利要求2所述的一种用于低速风洞试验的T型结构尾撑方法，其特征在于：所述第一连接部与第二连接部相互之间固定连接为一体。
4.根据权利要求3所述的一种用于低速风洞试验的T型结构尾撑方法，其特征在于所述第一连接部和第二连接部相互接触的端面为斜面，斜面与斜面之间采用斜止口和螺钉连接。
5.根据权利要求2-4任一所述的一种用于低速风洞试验的T型结构尾撑方法，其特征在于包括有两个压环，当T型连接头与横梁连接后，压环环套在第一连接部和第二连接部上、用于压紧第一连接部与第二连接部的相互接触。
6.根据权利要求1所述的一种用于低速风洞试验的T型结构尾撑方法，其特征在于：所述横梁包括左侧横梁、右侧横梁和设置在两者之间的连接段，所述左侧横梁和右侧横梁为圆柱形结构，所述连接段沿着轴向方向为正多面体结构。
7.根据权利要求2或6所述的一种用于低速风洞试验的T型结构尾撑方法，其特征在于：与横梁连接段对应的T型连接头的连接部内的空腔沿着轴向方向为正多面腔体，连接部内的正多面腔体与连接段的正多面体结构相互匹配。
8.根据权利要求7所述的一种用于低速风洞试验的T型结构尾撑方法，其特征在于所述横梁连接段的两端分别设置有法兰结构，用于轴向限位。
9.根据权利要求7所述的一种用于低速风洞试验的T型结构尾撑方法，其特征在于在连接T型连接头与横梁时：
将分离第一连接部与第二连接部扣合在横梁的连接段上，并对第一连接部与第二连接部之间进行预连接；
在水平面方向将第一连接部、第二连接部的正多面腔体与连接段的正多面体相互之间进行位置一一对应；
根据试验需求，将第一连接部和第二连接部按照圆周方向逐步转动，直到T型连接头的另一个连接段口偏转到指定角度；
最后对第一连接部与第二连接之间进行锁紧固定，固定后T型连接头的连接部与横梁连接段之间锁紧固定，并在第一连接部和第二连接部上环套两个压环。
10.根据权利要求9所述的一种用于低速风洞试验的T型结构尾撑方法，其特征在于连接后的T型连接头与横梁在进行尾撑试验时，T型连接头相对于横梁在轴向不滑动、在周向不转动。
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