CN218098238U - 风洞实验装置及风洞实验设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种风洞实验装置及风洞实验设备，涉及风洞实验设备技术领域。该风洞实验装置包括安装框架和实验框架，实验框架相对的两端分别通过连接轴安装于位于实验框架相对两侧的测振横梁上，连接轴上固定安装有六分量测力天平，测振横梁上下两侧均开设有第一滑槽，实验框架上设有与测振横梁上下两侧的第一滑槽相对应的第二滑槽，每个第一滑槽的位于连接轴的两侧位置均设置有弹性件。基于本实用新型的技术方案，由于设置第一滑槽和相对应的第二滑槽，以使弹性件的位置可调节，且可通过调整弹性件的刚度，以控制测振实验的竖弯振动和扭转振动，从而提高本实用新型实施例提供的风洞实验装置的测力精度和方便性。

Description

风洞实验装置及风洞实验设备

技术领域

本实用新型涉及风洞实验设备技术领域，尤其涉及一种风洞实验装置及风洞实验设备。

背景技术

随着我国交通事业的快速发展，大跨度桥梁结构已遍及全国各地，桥梁普遍存在风致振动的问题，大跨度桥梁的风致振动问题则更为突出。由于经济社会的快速发展，交通需求越来越高，因此大跨度桥梁持续增多，有些场景已经开始设计双幅邻近的大跨度桥梁，甚至还有三幅邻近的大跨度桥梁。

大跨度桥梁结构具有刚度小、柔度大、阻尼小和重量轻的特点，因而对于风作用敏感性较强。颤振是一种危险性的自激发散振动，当风速达到临界风速时，振动的桥梁通过气流的反馈作用不断吸取能量从而使振幅逐步增大，导致结构破坏。抗风设计要求桥梁的颤振临界风速必须高于相应的颤振检验风速，因而需要在颤振试验中对桥梁的动力抗风稳定性进行严格评价。

实用新型内容

针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种风洞实验装置及风洞实验设备，以对风致振动的桥梁进行实验。

本实用新型的一方面提供一种风洞实验装置，所述风洞实验装置包括安装框架和实验框架，所述实验框架用于安装实验模型，所述实验框架相对的两端分别通过连接轴安装于位于所述实验框架相对两侧的测振横梁上，所述连接轴上固定安装有六分量测力天平，所述测振横梁的轴向与所述连接轴的轴向垂直，且其上下两侧均开设有第一滑槽，所述安装框架上分别设有与所述测振横梁上下两侧的所述第一滑槽相对应的第二滑槽，每个所述第一滑槽的位于所述连接轴的两侧位置均设置有弹性件，所述弹性件的一端滑动限位于所述第一滑槽中，其另一端滑动限位于相应的所述第二滑槽中。

作为上述技术方案的进一步改进：

上述的风洞实验装置，进一步地，所述安装框架上安装有转角驱动件，所述转角驱动件的输出轴与所述测振横梁固定相连，所述转角驱动件用于调整所述实验框架的旋转角度。

上述的风洞实验装置，进一步地，所述安装框架上安装有安装横梁，所述转角驱动件安装于所述安装横梁上。

上述的风洞实验装置，进一步地，所述安装框架上设有对中竖梁，所述转角驱动件的输出轴可转动穿过所述对中竖梁与所述测振横梁相连。

上述的风洞实验装置，进一步地，所述测振横梁上设有开设有竖向滑槽的安装块，所述连接轴的横截面为方形，所述连接轴的端部竖向滑动限位于所述竖向滑槽中。

上述的风洞实验装置，进一步地，所述实验框架包括环形框以及安装于所述环形框内部的安装台，且所述安装台的相对的两侧分别与所述连接轴固定相连。

上述的风洞实验装置，进一步地，所述安装台通过安装板安装于所述环形框的内侧壁。

上述的风洞实验装置，进一步地，环形框的内侧壁开设有沿竖直方向延伸的导向孔，所述连接轴穿过所述导向孔与所述安装台相连，所述安装板可拆卸安装于所述环形框的内侧壁，所述导向孔用于调整所述安装台在所述环形框内的安装位置。

上述的风洞实验装置，进一步地，所述安装框架上还安装有多个用于移动其本身的滚轮。

本实用新型的另一方面提供一种风洞实验设备，所述风洞实验设备包括风机装置以及如上述的风洞实验装置。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本实用新型的目的。

本实用新型提供的一种风洞实验装置及风洞实验设备，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：当需要使用该风洞实验装置对实验模型进行测振实验时，首先将实验模型安装于实验框架上，调节各弹性件在第一滑槽和相对应的第二滑槽中的位置，以使实验模型安装于实验框架保持平衡，最后将该风洞实验装置放置于风洞中进行风洞实验，六分量测力天平在风洞试验中测得所需要的实验数据，以为桥梁风致振动响应的计算分析提供可靠的参数依据。该风洞实验装置由于设置第一滑槽和相对应的第二滑槽，以使弹性件的位置可调节，且可通过调整弹性件的刚度，以控制测振实验的竖弯振动和扭转振动，从而提高该风洞实验装置的测力精度和方便性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1显示了本实用新型实施例提供的风洞实验装置的结构示意图；

图2显示了本实用新型实施例提供的风洞实验装置的主视图；

图3显示了本实用新型实施例提供的风洞实验装置的左视图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

附图标记：

100-风洞实验装置，110-安装框架，111-第二滑槽，112-安装横梁，113-对中竖梁，114-滚轮，120-实验框架，121-环形框，122-安装台，123-安装板，124-导向孔，130-连接轴，140-测振横梁，141-第一滑槽，142-安装块，150-六分量测力天平，160-弹性件，170-转角驱动件。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型实施例提供了一种风洞实验装置100，以对风致振动的桥梁进行实验。

请参阅图1至图3，本实用新型实施例提供的风洞实验装置100，该风洞实验装置100包括安装框架110和实验框架120，实验框架120用于安装实验模型，实验框架120相对的两端分别通过连接轴130安装于位于实验框架120相对两侧的测振横梁140上，连接轴130上固定安装有六分量测力天平150，测振横梁140的轴向与连接轴130的轴向垂直，且其上下两侧均开设有第一滑槽141，安装框架110上分别设有与测振横梁140上下两侧的第一滑槽141相对应的第二滑槽111，每个第一滑槽141的位于连接轴130的两侧位置均设置有弹性件160，弹性件160的一端滑动限位于第一滑槽141中，其另一端滑动限位于相应的第二滑槽111中。

当需要使用本实用新型实施例提供的风洞实验装置100对实验模型进行测振实验时，首先将实验模型安装于实验框架120上，调节各弹性件160在第一滑槽141和相对应的第二滑槽111中的位置，以使实验模型安装于实验框架120保持平衡，最后将该风洞实验装置100放置于风洞中进行风洞实验，六分量测力天平150在风洞试验中测得所需要的实验数据，以为桥梁风致振动响应的计算分析提供可靠的参数依据。

本实用新型实施例提供的风洞实验装置100由于设置第一滑槽141和相对应的第二滑槽111，以使弹性件160的位置可调节，且可通过调整弹性件160的刚度，以控制测振实验的竖弯振动和扭转振动，从而提高本实用新型实施例提供的风洞实验装置100的测力精度和方便性。

本实用新型实施例提供的风洞实验装置100，进一步地，安装框架110上安装有转角驱动件170，转角驱动件170的输出轴与测振横梁140固定相连，转角驱动件170用于调整实验框架120的旋转角度。转角驱动件170调整实验模型的攻角，以测得不同攻角时实验模型的实验数据。

本实施例中，安装框架110上安装有安装横梁112，转角驱动件170安装于安装横梁112上，安装横梁112为转角驱动件170提供了安装位置。安装框架110上设有对中竖梁113，转角驱动件170的输出轴可转动穿过对中竖梁113与测振横梁140相连，对中竖梁113可以使得实验框架120的两侧对称布置。

当需要使用本实用新型实施例提供的风洞实验装置100对实验模型进行测力实验时，将弹性件160和测振横梁140拆下，只需要将实验框架120相对的两端分别通过连接轴130穿过对中竖梁113安装于安装横梁112上，六分量测力天平150即可对放置于风洞中进行风洞实验的实验模型进行测力试验。

测振横梁140上设有开设有竖向滑槽的安装块142，连接轴130的横截面为方形，连接轴130的端部竖向滑动限位于竖向滑槽中，由于风洞实验时，实验模型受力竖直振动，连接轴130可沿竖向滑槽竖直振动。

实验框架120包括环形框121以及安装于环形框121内部的安装台122，且安装台122的相对的两侧分别与连接轴130固定相连，安装台122通过安装板123安装于环形框121的内侧壁。环形框121的内侧壁开设有沿竖直方向延伸的导向孔124，连接轴130穿过导向孔124与安装台122相连，安装板123可拆卸安装于环形框121的内侧壁，导向孔124用于调整安装台122在环形框121内的安装位置。调整连接轴130在导向孔124中的位置，再将安装板123安装于环形框121的内侧壁，从而调整安装台122上实验模型在环形框121内的安装位置，可以对位于环形框121内不同位置的实验模型进行试验。

本实用新型实施例提供的风洞实验装置100，进一步地，安装框架110上还安装有多个用于移动其本身的滚轮114，可以通过滚轮114移动该风洞实验装置100，便于移动本实用新型实施例提供的风洞实验装置100的位置。

本实用新型实施例还提出一种风洞实验设备，该风洞实验设备包括风机装置以及如上述实施例提供的风洞实验装置100。该风洞实验装置100的具体结构参照上述实施例，由于本风洞实验设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种风洞实验装置，其特征在于，所述风洞实验装置(100)包括安装框架(110)和实验框架(120)，所述实验框架(120)用于安装实验模型，所述实验框架(120)相对的两端分别通过连接轴(130)安装于位于所述实验框架(120)相对两侧的测振横梁(140)上，所述连接轴(130)上固定安装有六分量测力天平(150)，所述测振横梁(140)的轴向与所述连接轴(130)的轴向垂直，且其上下两侧均开设有第一滑槽(141)，所述安装框架(110)上分别设有与所述测振横梁(140)上下两侧的所述第一滑槽(141)相对应的第二滑槽(111)，每个所述第一滑槽(141)的位于所述连接轴(130)的两侧位置均设置有弹性件(160)，所述弹性件(160)的一端滑动限位于所述第一滑槽(141)中，其另一端滑动限位于相应的所述第二滑槽(111)中。

2.根据权利要求1所述的风洞实验装置，其特征在于，所述安装框架(110)上安装有转角驱动件(170)，所述转角驱动件(170)的输出轴与所述测振横梁(140)固定相连，所述转角驱动件(170)用于调整所述实验框架(120)的旋转角度。

3.根据权利要求2所述的风洞实验装置，其特征在于，所述安装框架(110)上安装有安装横梁(112)，所述转角驱动件(170)安装于所述安装横梁(112)上。

4.根据权利要求2所述的风洞实验装置，其特征在于，所述安装框架(110)上设有对中竖梁(113)，所述转角驱动件(170)的输出轴可转动穿过所述对中竖梁(113)与所述测振横梁(140)相连。

5.根据权利要求1所述的风洞实验装置，其特征在于，所述测振横梁(140)上设有开设有竖向滑槽的安装块(142)，所述连接轴(130)的横截面为方形，所述连接轴(130)的端部竖向滑动限位于所述竖向滑槽中。

6.根据权利要求1所述的风洞实验装置，其特征在于，所述实验框架(120)包括环形框(121)以及安装于所述环形框(121)内部的安装台(122)，且所述安装台(122)的相对的两侧分别与所述连接轴(130)固定相连。

7.根据权利要求6所述的风洞实验装置，其特征在于，所述安装台(122)通过安装板(123)安装于所述环形框(121)的内侧壁。

8.根据权利要求7所述的风洞实验装置，其特征在于，环形框(121)的内侧壁开设有沿竖直方向延伸的导向孔(124)，所述连接轴(130)穿过所述导向孔(124)与所述安装台(122)相连，所述安装板(123)可拆卸安装于所述环形框(121)的内侧壁，所述导向孔(124)用于调整所述安装台(122)在所述环形框(121)内的安装位置。

9.根据权利要求1所述的风洞实验装置，其特征在于，所述安装框架(110)上还安装有多个用于移动其本身的滚轮(114)。

10.一种风洞实验设备，其特征在于，所述风洞实验设备包括风机装置以及如权利要求1至9任一项所述的风洞实验装置(100)。

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