JPH10253494A - 試験用模型 - Google Patents
試験用模型Info
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- JPH10253494A JPH10253494A JP7083997A JP7083997A JPH10253494A JP H10253494 A JPH10253494 A JP H10253494A JP 7083997 A JP7083997 A JP 7083997A JP 7083997 A JP7083997 A JP 7083997A JP H10253494 A JPH10253494 A JP H10253494A
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- rigidity
- rigid rod
- slits
- bridge
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- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
性棒をそなえた風洞試験用三次元弾性体において、上記
剛性棒の伸び剛性を調整可能にする。 【解決手段】 橋桁用剛性棒32の長さ方向に複数のスリ
ット21を形成し、その間隔20を調整することにより、剛
性棒32の伸び剛性の調整を可能にした。符号23はスリッ
ト21を補強して剛性棒32の曲げ剛性の補正のためのバネ
を示している。
Description
し、特に風洞試験に好適な三次元弾性体の試験用模型に
関する。
手段の一つとして風洞実験が一般に良く知られており、
通常風洞実験では全体的な振動特性を把握する方法とし
て、図7(斜視図)に示すように三次元弾性体模型1が
使用されている。
剛性とを[数1]式,[数2]式によって実橋と相似に
した剛性棒2と、その剛性棒を覆う実橋と外形が相似な
外形材3とから成り立っている(図10参照)。また図
9は橋桁模型の断面図で、図9中の符号10はアーチ部の
剛性棒を、また符号9は剛性棒を覆う実橋と外形が相似
な外形材としてのアーチ部を示している。
面二次モーメント n:模型縮尺 R:風速倍率 下添字のpは実橋を表し、mは模型を表す。
橋軸方向に数ブロックに分割されて剛性棒2に取り付け
られている。剛性棒2は試験条件によって異なるが鉄や
アルミ材、最近ではカーボン材が使用されている。本
来、弾性体模型1は剛性を実橋と全く相似にするならば
伸び剛性も相似にする必要があるが、剛性棒2は曲げ剛
性や捩れ剛性を優先して設計されるため、断面積が大き
くなり伸び剛性が実橋より大きくなる。
に関係するが、伸び剛性を相似にすると曲げ剛性や捩れ
剛性が小さすぎて剛性棒として成り立たない。したがっ
て、伸び剛性をほとんど無視して、図8のd矢部の詳細
を示した図10に示すように、両端部のスライド支承を
模擬した支承部に、ブランコ式の板バネ4を取り付け、
その板バネ4の板厚や板幅Bを変えて振動特性を調整し
ている。
速倍率 A:断面積 下添字のpは実橋を表し、mは模型を表す。
た連結棒5にネジ6で取り付けられ、板バネ4の上端は
橋脚7に取り付けられた逆L字型の支柱8にネジ6で取
り付けられている。桁橋や斜張橋,吊橋については上記
の方法を採用しているが、アーチ橋についてはアーチ部
9の伸び剛性が上記方法では調整できないため、図9,
11に示すようにアーチ部9の剛性棒10の両端C部に、
板厚T1,T2を数種類変えたコ字型バネ11を準備して
おき、振動特性を見ながら最適なものを選択配置して振
動特性を調整している。コ字型バネ11は剛性棒10にネジ
12で取り付けられている。
〜3に示すようにアーチ部9と脚部13とが一体となった
形状で且つ図2に示すように側面から見て橋桁16の下方
に、橋桁16と脚部13, 15および橋桁16と脚部14, 15とで
三角部分17, 18を有するアーチ橋19では、アーチ部9だ
けのコ字型バネ11では伸び剛性を調整することができ
ず、このため振動特性である振動数,振動数比や振動モ
ードを実橋と相似にできず、模型試験精度が低下する欠
点がある。
るもので、三次元弾性体模型の剛性棒の断面積を部分的
に小さくすることによって伸び剛性を調整し、さらに断
面積を小さくしたことによる捩れ剛性の弱小部を補強す
ることで振動特性を実橋と相似することができる三次元
弾性体(風洞試験)模型を提供することを目的とする。
れ剛性とを実橋と相似にした剛性棒をそなえた試験用三
次元弾性体模型において、上記剛性棒の伸び剛性を調整
すべく同剛性棒にスリットまたは切れ目を形成して同剛
性棒に部分的に断面積の小さな部分を形成して課題解決
の手段としている。
れたことによる上記剛性棒の曲げ剛性および捩れ剛性の
弱小部に、上記剛性棒の曲げ剛性および捩れ剛性を調整
すべくバネによる補強を施して課題解決の手段としてい
る。
曲げ剛性や捩れ剛性を優先して設計するため、断面積が
広くなり伸び剛性が実橋より大きくなるが、本発明では
剛性棒に部分的にスリットや切れ目を入れることによ
り、剛性棒の断面積を部分的に小さくして伸び剛性の調
整を行なうようにしている。またスリットや切れ目を入
れた部分で曲げ剛性や捩れ剛性が弱くなる部分には、バ
ネを配置して補強することで、振動数,振動数比や振動
モード等の振動特性を実橋と相似にすることができる。
形態としての試験用模型について説明すると、図1はそ
の斜視図、図2はその側面図、図3はそのアーチ部と脚
部との平面図、図4は図2のa部詳細図でスリットとコ
字型バネとの平面図、図5は図4の断面図、図6は図2
のb部詳細図で切れ目の斜視図である。なお図1〜6中
図7〜11と同じ符号はほぼ同一の部材を示している。
1に示した従来のものと同様に、三次元弾性体模型であ
って、曲げ剛性と捩れ剛性を上述の[数1]式,[数
2]式によって相似にした剛性棒2と、剛性棒を覆う実
橋と外形が相似な外形材3とから成り立っている。
軸方向に数ブロックに分割されて剛性棒に取り付けられ
ている。剛性棒は試験条件によって異なるが鉄やアルミ
材あるいはカーボン材を使用している。剛性棒は曲げ剛
性や捩れ剛性を優先して設計されるため、断面積が大き
くなり伸び剛性が実橋より大きくなる。
断面の剛性棒2では、図4に示すように幅方向の端面か
ら相反する方向にある間隔20をもって幅2〜3mmのス
リット21を部分的に形成し、または脚部用剛性棒27で
は、図6に示すように周方向に幅2〜3mmの切れ目25
を形成して、部分的に断面積を小さくすることにより伸
び剛性を調整している。スリット21や切れ目25を形成す
る位置は、振動特性にあまり影響しない箇所を振動解析
にて求め、スリット21の間隔20や長さ22および切れ目25
の深さ26についても予め計算にて求める。
分で曲げ剛性や捩れ剛性が弱くなる部分には、従来例に
おけるアーチ部9の両端部に配置したようなコ字型バネ
23を配置して補強することで、実橋と振動特性を相似に
する対策が講じられている。すなわち、この実施形態の
試験用模型は、図1に示すようにアーチ部9と脚部13と
が一体となった形状で、且つ図2に示すように側面から
見た形状が、橋桁16の下方に、橋桁16と脚部13, 15およ
び橋桁16と脚部14, 15とで三角部分17, 18を有するアー
チ橋19として形成されている。
剛性を調整するために、橋桁用剛性棒2に両側面から部
分的にある間隔20をもって幅2〜3mmのスリット21が
形成されて部分的に剛性棒2の断面積が小さくされてい
る。剛性棒2にスリット21を形成されて曲げ剛性と捩れ
剛性の弱くなった部分にコ字型バネ23を配置して補強
し、実橋と振動特性を相似にさせる手段が講じられてい
る。
うに板厚T1,T2を数種類変えたものを準備しておき
振動特性を見ながら最適なものを選択する。コ字型バネ
23は取り付けネジ24で剛性棒32に取り付けられる。
性棒27の周方向に幅2〜3mmの切れ目25を形成し、部
分的に断面積を小さくすることで伸び剛性の調整を行な
っている。また切れ目を形成されたことで剛性棒27の曲
げ剛性および捩れ剛性の弱くなった部分に、上記と同様
にコ字型バネによる補強が施されている。
は、振動特性にあまり影響しない箇所を予め振動解析に
て求められ、スリット21の間隔20や長さ22および切れ目
25の深さ26についても予め計算されている。
ト21や周方向に切れ目25を入れて断面積を局部的に小さ
くして伸び剛性を調整し、スリット21や切れ目25を入れ
た部分で曲げ剛性や捩れ剛性が弱くなる部分には、コ字
型バネを配置して補強することで、弾性体模型の振動特
性を実橋と相似にすることができる。
型によれば次のような効果が得られる。 (1) 剛性棒に部分的にスリットや切れ目を形成して剛性
棒の断面積を部分的に小さくすることにより、剛性棒の
伸び剛性を調整することができる。 (2) スリットや切れ目を形成されたことによる剛性棒の
曲げ剛性や捩れ剛性の弱小部をバネによる補強を施すこ
とにより、剛性棒の曲げ剛性や捩れ剛性を調整すること
ができる。 (3) 上記(1),(2)項により、試験模型の振動特性を実橋
と相似にすることができ、耐風安定性試験において精度
の高い三次元弾性体風洞試験模型を得ることができる。
斜視図である。
平面図である。
詳細図である。
の詳細図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 曲げ剛性と捩れ剛性とを実橋と相似にし
た剛性棒をそなえた試験用三次元弾性体模型において、
上記剛性棒の伸び剛性を調整すべく同剛性棒にスリット
または切れ目が形成されて同剛性棒に部分的に断面積の
小さな部分が形成されていることを特徴とする、試験用
模型。 - 【請求項2】 上記スリットまたは切れ目を形成された
ことによる上記剛性棒の曲げ剛性および捩れ剛性の弱小
部に、上記剛性棒の曲げ剛性および捩れ剛性を調整すべ
くバネによる補強が施されていることを特徴とする、請
求項1に記載の試験用模型。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07083997A JP3372443B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 試験用模型 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07083997A JP3372443B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 試験用模型 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10253494A true JPH10253494A (ja) | 1998-09-25 |
JP3372443B2 JP3372443B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=13443146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07083997A Expired - Fee Related JP3372443B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 試験用模型 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3372443B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103954427A (zh) * | 2014-04-28 | 2014-07-30 | 中国航天空气动力技术研究院 | 舵面模型两自由度支撑机构 |
CN108507750A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-09-07 | 广州大学 | 一种基于气刚度的气弹模型试验装置 |
CN109540460A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-29 | 西南交通大学 | 一种大跨度双箱梁全桥气动弹性模型主梁芯梁构造形式 |
CN114112292A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-03-01 | 中国建筑第五工程局有限公司 | 一种大跨度桥梁高阶涡振风洞试验模型系统及其试验方法 |
-
1997
- 1997-03-07 JP JP07083997A patent/JP3372443B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103954427A (zh) * | 2014-04-28 | 2014-07-30 | 中国航天空气动力技术研究院 | 舵面模型两自由度支撑机构 |
CN108507750A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-09-07 | 广州大学 | 一种基于气刚度的气弹模型试验装置 |
CN108507750B (zh) * | 2018-06-12 | 2023-05-26 | 广州大学 | 一种基于气刚度的气弹模型试验装置 |
CN109540460A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-29 | 西南交通大学 | 一种大跨度双箱梁全桥气动弹性模型主梁芯梁构造形式 |
CN109540460B (zh) * | 2018-12-25 | 2023-09-29 | 西南交通大学 | 一种大跨度双箱梁全桥气动弹性模型主梁芯梁构造形式 |
CN114112292A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-03-01 | 中国建筑第五工程局有限公司 | 一种大跨度桥梁高阶涡振风洞试验模型系统及其试验方法 |
CN114112292B (zh) * | 2021-11-22 | 2023-08-08 | 中国建筑第五工程局有限公司 | 一种大跨度桥梁高阶涡振风洞试验模型系统及其试验方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3372443B2 (ja) | 2003-02-04 |
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