CN208937284U - 一种强迫振动测压装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种强迫振动测压装置，应用在风洞试验装置领域，包括建筑模型、安装座、基板、直线电机、直线电机驱动器、信号发生器和激光位移传感器。本实用新型通过信号发生器输入多次不同的电信号，产生多组不同的振动幅度和振动频率，并通过激光位移传感器测得实际发生在建筑模型上的振动幅度和振动频率，然后将多组振动幅度和振动频率与风力传感器实时测得的风压值进行耦合比对，则可得出气弹振动特性与风压之间的响应关系，实现在风致响应试验之前，完成整个试验装置的气弹振动特性与风压之间的响应关系的校正，以提高后续的风致响应试验的准确性。
Description
技术领域
本实用新型属于风洞试验装置领域，具体涉及一种强迫振动测压装置。
背景技术
高层建筑设计时风致响应是设计过程中需要重点考虑的因素，已有的气弹-测压试验装置可以测量横风作用下建筑结构气弹的振动特性与风压的大小，用以研究气弹振动特性、风压与风流场、风力大小等风力因素的关系。但是，却鲜有直接研究振动特性与风压大小之间关系的试验装置，而研究气弹振动特性与风压关系的意义在于，可以在试验风作用于建筑模型进行风致响应模拟试验之前，便对建筑模型完成风致响应的精准度进行校正，具体可以校正建筑模型的振动幅度、振动频率与风压大小的关系，只有在保证整个试验装置的气弹振动特性与风压之间的响应关系正确的基础上，才能更好的进行后续的风致响应试验。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种强迫振动测压装置，可以自由调控建筑模型的振动幅度和振动频率，用于在风致响应试验之前，完成整个试验装置的气弹振动特性与风压之间的响应关系的校正，以提高后续的风致响应试验的准确性。
为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种强迫振动测压装置，包括建筑模型、安装座、基板、直线电机、直线电机驱动器、信号发生器和激光位移传感器；所述基板水平固定设置，基板中央垂直开设有安装孔；所述安装孔在水平方向上的左右两侧呈圆弧形；所述安装座通过一根转轴可转动设置于基板的安装孔内，且其水平方向上的左右两侧呈与安装孔型面相契合匹配的圆弧形；所述转轴的中轴线位于水平面上，且该中轴线与基板在水平方向上的中轴线M垂直相交；所述安装座及安装孔左右两侧的圆弧形的圆心均在转轴的轴心处；所述建筑模型有完全相同的两个，分别连接设置于安装座的上下侧并关于中轴线M对称，其中上侧的建筑模型的左右两侧设有风力传感器，下侧的建筑模型的端部通过一个铰支座与直线电机的输出轴连接；所述直线电机与直线电机驱动器、信号发生器顺次有线电连接，信号发生器用以产生不同的频率、波形和输出电平电信号并传递给直线电机驱动器，进而控制直线电机的输出轴的往返伸出幅度和伸缩频率；所述激光位移传感器垂直下侧的建筑模型的左/右侧设置。
优选的，还包括设置在基板下侧的立柱；所述立柱上沿竖向开设有滑槽；所述激光位移传感器可滑移设置在滑槽内并通过压紧螺栓定位。
优选的，所述风力传感器在上侧的建筑模型高度方向上均布设有多个。
优选的，所述安装座与安装孔相契合匹配的圆弧形面之间的距离为1～3mm。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过信号发生器输入多次不同的电信号，产生多组不同的振动幅度和振动频率，并通过激光位移传感器测得实际发生在建筑模型上的振动幅度和振动频率，然后将多组振动幅度和振动频率与风力传感器实时测得的风压值进行耦合比对，则可得出气弹振动特性与风压之间的响应关系，实现在风致响应试验之前，完成整个试验装置的气弹振动特性与风压之间的响应关系的校正，以提高后续的风致响应试验的准确性。
附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：
图1为本实用新型整体结构示意图。
附图中标记如下：建筑模型1、风力传感器11、铰支座12、安装座2、基板3、安装孔31、直线电机4、直线电机驱动器5、信号发生器6、激光位移传感器7、转轴8、立柱9、滑槽91、压紧螺栓92。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。
如图1，一种强迫振动测压装置，包括建筑模型1、安装座2、基板3、直线电机4、直线电机驱动器5、信号发生器6和激光位移传感器7；所述基板3水平固定设置，基板3中央垂直开设有安装孔31；所述安装孔31在水平方向上的左右两侧呈圆弧形；所述安装座2通过一根转轴8可转动设置于基板3的安装孔31内，且其水平方向上的左右两侧呈与安装孔31型面相契合匹配的圆弧形；所述转轴8的中轴线位于水平面上，且该中轴线与基板3在水平方向上的中轴线M垂直相交；所述安装座2及安装孔31左右两侧的圆弧形的圆心均在转轴8的轴心处；所述建筑模型1有完全相同的两个，分别连接设置于安装座2的上下侧并关于中轴线M对称，其中上侧的建筑模型1的左右两侧设有风力传感器11，下侧的建筑模型1的端部通过一个铰支座12与直线电机4的输出轴连接；所述直线电机4与直线电机驱动器5、信号发生器6顺次有线电连接，信号发生器6用以产生不同的频率、波形和输出电平电信号并传递给直线电机驱动器5，进而控制直线电机4的输出轴的往返伸出幅度和伸缩频率；所述激光位移传感器7垂直下侧的建筑模型1的左/右侧设置。
试验时，将预先制作好的建筑模型1两个对称的安装于安装座2的上下侧，并在上侧的建筑模型1左右两侧安装风力传感器11，下侧的建筑模型1通过一个铰支座12与直线电机4的输出轴连接。校正开始前，通过向信号发生器6内输入指令信号，具体输入方式可以为PC或PLC输入，使其产生不同的频率、波形和输出电平电信号，并将该电信号传递给直线电机驱动器5，进而控制直线电机4的输出轴的往返伸出幅度和伸缩频率，进而控制了推动下侧建筑模型振动的幅度和频率，由于上侧的建筑模型1与下侧的建筑模型1关于中轴线M对称，因此下侧的建筑模型的振动情况即代表，或是说模拟了上侧建筑模型在横风作用下的振动情况。
通过输入多次不同的电信号，产生多组不同的振动幅度和振动频率，并通过激光位移传感器7测得实际发生在建筑模型上的振动幅度和振动频率(通过记录振动幅度的改变频次获得频率)，然后将多组振动幅度和振动频率与风力传感器实时测得的风压值进行耦合比对，则可得出气弹振动特性与风压之间的响应关系，实现在风致响应试验之前，完成整个试验装置的气弹振动特性与风压之间的响应关系的校正，以提高后续的风致响应试验的准确性。
需要特别说明的是，上述风力传感器11、直线电机4、直线电机驱动器5、信号发生器6、激光位移传感器7的布线方式以及信号接收、数据获取方式均为本领域的常规设置，故本申请不做赘述。
进一步的，本实施例还包括设置在基板下3侧的立柱9；所述立柱9上沿竖向开设有滑槽91；所述激光位移传感器7可滑移设置在滑槽91内并通过压紧螺栓92定位，风力传感器11在上侧的建筑模型1高度方向上均布设有多个，如图1中风力传感器A、B、C、D，配合上述激光位移传感器7在立柱9上可自由滑移调节位置的特性，可以实现测量建筑模型不同高度处在风致响应下的气压力与振动幅度之间的关系，以风力传感器A举例，只需将激光位移传感器7高度方向上调节至下侧建筑模型上与风力传感器A对称的位置即可，即可测得上侧建筑模型在风力传感器A出的振动幅度，将该测得的振动幅度与风力传感器A测得的压力值比对即可。
进一步的，本实施例采用的安装座2与安装孔31相契合匹配的圆弧形面之间的距离为1～3mm，该间距可既可保证安装座2在基板3内可绕转轴8自由旋转，又不至于安装座2在旋转时基板3上下侧窜风(即间隙够小，不会窜风)。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。
Claims (4)
1.一种强迫振动测压装置，其特征在于：包括建筑模型、安装座、基板、直线电机、直线电机驱动器、信号发生器和激光位移传感器；
所述基板水平固定设置，基板中央垂直开设有安装孔；
所述安装孔在水平方向上的左右两侧呈圆弧形；
所述安装座通过一根转轴可转动设置于基板的安装孔内，且其水平方向上的左右两侧呈与安装孔型面相契合匹配的圆弧形；
所述转轴的中轴线位于水平面上，且该中轴线与基板在水平方向上的中轴线M垂直相交；
所述安装座及安装孔左右两侧的圆弧形的圆心均在转轴的轴心处；
所述建筑模型有完全相同的两个，分别连接设置于安装座的上下侧并关于中轴线M对称，其中上侧的建筑模型的左右两侧设有风力传感器，下侧的建筑模型的端部通过一个铰支座与直线电机的输出轴连接；所述直线电机与直线电机驱动器、信号发生器顺次有线电连接，信号发生器用以产生不同的频率、波形和输出电平电信号并传递给直线电机驱动器，进而控制直线电机的输出轴的往返伸出幅度和伸缩频率；
所述激光位移传感器垂直下侧的建筑模型的左/右侧设置。
2.根据权利要求1所述的强迫振动测压装置，其特征在于：还包括设置在基板下侧的立柱；所述立柱上沿竖向开设有滑槽；所述激光位移传感器可滑移设置在滑槽内并通过压紧螺栓定位。
3.根据权利要求2所述的强迫振动测压装置，其特征在于：所述风力传感器在上侧的建筑模型高度方向上均布设有多个。
4.根据权利要求1所述的强迫振动测压装置，其特征在于：所述安装座与安装孔相契合匹配的圆弧形面之间的距离为1～3mm。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112562483A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-26 | 重庆大学 | 一种强迫振动影响下建筑结构干扰效应实验装置 |
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2018
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| CN112562483B (zh) * | 2020-12-11 | 2021-09-28 | 重庆大学 | 一种强迫振动影响下建筑结构干扰效应实验装置 |
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