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一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置

文檔序號(hào):39726716發(fā)布日期:2024-10-22 13:27閱讀:3來(lái)源:國(guó)知局
一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置

本發(fā)明屬于橋梁實(shí)驗(yàn)設(shè)備,具體涉及一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置。


背景技術(shù):

1、雙幅橋梁因其整體幅度寬、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,通行能力大,已經(jīng)在橋梁中廣泛應(yīng)當(dāng),因此針對(duì)雙幅橋梁模型是實(shí)驗(yàn)也逐漸增多。但目前的實(shí)驗(yàn)裝置往往針對(duì)的是單幅橋梁,而雙幅橋梁中,由于梁體與梁體之間的間距,導(dǎo)致梁體與梁體之間的出現(xiàn)干擾效應(yīng),其實(shí)際情況的各種參數(shù)相較于單幅橋梁來(lái)說(shuō)更為復(fù)雜;同時(shí),現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)裝置中,往往僅考慮到氣彈效應(yīng),并未考慮到阻尼的因素,而氣彈效應(yīng)與阻尼耦合的情況下,會(huì)導(dǎo)致雙幅橋梁的氣動(dòng)參數(shù)更加復(fù)雜化,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果與雙幅橋梁的實(shí)際情況不完全吻合。


技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此,本發(fā)明公開(kāi)了一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置,其目的在于解決現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置無(wú)法模擬氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用下的雙幅橋梁。

2、為達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:

3、一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置,包括對(duì)稱設(shè)置于風(fēng)洞內(nèi)的架體,所述架體的相向端均設(shè)置有水平的導(dǎo)軌,所述導(dǎo)軌中部與架體轉(zhuǎn)動(dòng)連接;所述導(dǎo)軌之間設(shè)置有兩組模型,所述模型兩端均可拆卸連接有同軸線的連接臂,所述連接臂上均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有端板,所述端板上均設(shè)置有與連接臂連接的旋轉(zhuǎn)阻尼器;所述端板均套設(shè)有支撐框架,所述端板兩端與支撐框架之間連接有限位鋼絲,所述支撐框架相反端上設(shè)置有與導(dǎo)軌滑動(dòng)連接的調(diào)節(jié)座,所述端板與支撐框架之間懸掛有支撐彈簧,所述端板與支撐框架之間還設(shè)置有豎向阻尼器;所述支撐框架上設(shè)置有用于檢測(cè)模型振動(dòng)的激光位移傳感器,所述支撐框架上還設(shè)置有用于檢測(cè)模型表面氣動(dòng)力數(shù)據(jù)的壓力掃描閥。

4、在本方案中,通過(guò)端板與支撐框架之間懸掛的支撐彈簧模擬梁體的氣彈效應(yīng),而梁體發(fā)生縱向運(yùn)動(dòng)以及回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),則通過(guò)豎向阻尼器與旋轉(zhuǎn)阻尼器的配合,模擬梁體在阻尼效應(yīng)下的狀態(tài),從而模擬氣彈效應(yīng)與阻尼效應(yīng)對(duì)雙幅橋梁的耦合作用,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加符合實(shí)際情況;此外,通過(guò)滑動(dòng)調(diào)節(jié)座來(lái)移動(dòng)支撐框架,以此來(lái)調(diào)節(jié)模型之間的間距,配合更換不同端面的模型,更能精確控制實(shí)驗(yàn)參數(shù),提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果;同時(shí),通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌,以此來(lái)調(diào)節(jié)模型的風(fēng)攻角,且整個(gè)調(diào)整過(guò)程中,模型之間時(shí)刻保持平行狀態(tài),減小實(shí)驗(yàn)誤差。

5、進(jìn)一步,所述豎向阻尼器包括設(shè)置于支撐框架上的缸體、與缸體滑動(dòng)連接的活塞桿,缸體內(nèi)設(shè)置有粘性流體;所述活塞桿的一端與端板連接,所述活塞桿的另一端設(shè)置有位于缸體內(nèi)的塞板,所述塞板上圓形陣列分布有若干第一溢流孔,所述第一溢流孔側(cè)壁上均開(kāi)設(shè)有朝向活塞桿的滑槽,所述滑槽內(nèi)均滑動(dòng)連接有用于封閉第一溢流孔的封閉板,所述封閉板與滑槽之間設(shè)置有彈性復(fù)位件;所述活塞桿內(nèi)部開(kāi)設(shè)有同軸線的凹腔,所述凹腔與滑槽之間均連通,所述凹腔內(nèi)設(shè)置有用于推動(dòng)封閉板滑動(dòng)的調(diào)節(jié)桿。

6、當(dāng)模型帶動(dòng)端板因振動(dòng)而發(fā)生豎向上的位移時(shí),端板帶動(dòng)活塞桿豎向移動(dòng),活塞桿帶動(dòng)塞板在粘性液體內(nèi)活動(dòng),受到塞板擠壓的粘性液體則從第一溢流孔中流出,以此形成阻尼;而本方案中,通過(guò)調(diào)節(jié)桿推動(dòng)相應(yīng)的封閉板移動(dòng),將部分第一溢流孔進(jìn)行封閉,達(dá)到調(diào)節(jié)豎向阻尼器阻尼比的目的,以此來(lái)獲得更多的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。

7、進(jìn)一步,所述調(diào)節(jié)桿螺紋連接于凹腔內(nèi),所述調(diào)節(jié)桿端部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有與凹腔滑動(dòng)連接的連接柱,所述連接柱周側(cè)設(shè)置有若干組平行于連接柱的凸起,所述每組凸起中凸起的長(zhǎng)度沿連接柱周向遞減,且凸起遠(yuǎn)離端板的一端齊平,凸起另一端的端面則弧形設(shè)置;所述凹槽側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有與凸起配合的導(dǎo)向槽;所述活塞桿側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有用于轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)桿的調(diào)節(jié)槽;所述封閉板朝向連接柱的端部為傾斜設(shè)置。

8、當(dāng)需要增大豎向阻尼器的阻尼時(shí),通過(guò)正向轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)桿,使調(diào)節(jié)桿朝遠(yuǎn)離缸體的方向移動(dòng),調(diào)節(jié)桿帶動(dòng)連接柱同步移動(dòng),通過(guò)凸起擠壓封閉板,使封閉板伸入第一溢流孔內(nèi)進(jìn)行封閉,減小粘性液體的溢流速度,達(dá)到增大阻尼的目的;由于每組凸起中凸起的長(zhǎng)度依次遞減,隨著連接柱的移動(dòng),第一溢流孔封閉的數(shù)量逐次增大,使阻尼較為精確的增大;當(dāng)需要減小豎向阻尼器的阻尼時(shí),則通過(guò)反向轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)桿,使調(diào)節(jié)桿朝缸體的方向移動(dòng),調(diào)節(jié)桿帶動(dòng)連接柱同步移動(dòng),通過(guò)凸起逐漸脫離封閉板,封閉板在彈性復(fù)位件的作用下脫離第一溢流孔,使粘性液體的溢流速度加快。

9、進(jìn)一步,所述旋轉(zhuǎn)阻尼器包括設(shè)置于端板上的殼體、與殼體同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接的轉(zhuǎn)軸,所述轉(zhuǎn)軸兩端均伸出殼體,轉(zhuǎn)軸的一端與連接臂連接,所述殼體內(nèi)設(shè)置有粘性流體;所述殼體內(nèi)壁對(duì)稱設(shè)置有與轉(zhuǎn)軸相接觸的隔板,所述轉(zhuǎn)軸兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有壓板,所述壓板與隔板呈矩形分布,所述壓板上設(shè)置有若干沿轉(zhuǎn)軸軸向均勻分布的第二溢流孔。

10、模型發(fā)動(dòng)偏轉(zhuǎn)時(shí),模型通過(guò)連接臂帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)軸則帶動(dòng)壓板轉(zhuǎn)動(dòng)并擠壓粘性液體,受擠壓的粘性液體則通過(guò)第二溢流孔流出,形成旋轉(zhuǎn)方向上的阻尼。

11、進(jìn)一步,所述第二溢流孔側(cè)壁上均設(shè)置有朝向轉(zhuǎn)軸的通槽,所述通槽內(nèi)均滑動(dòng)連接有密封板,所述密封板與通槽之間同樣設(shè)置與彈性復(fù)位件;所述轉(zhuǎn)軸的另一端中空且同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接有驅(qū)動(dòng)桿,所述驅(qū)動(dòng)桿上螺紋連接有環(huán)形塊,環(huán)形塊兩側(cè)固定有用于推動(dòng)密封板的推動(dòng)塊,所述推動(dòng)塊朝向連接臂的一端弧形設(shè)置,所述轉(zhuǎn)軸內(nèi)壁上設(shè)置有容納推動(dòng)塊的容納槽。

12、當(dāng)需要增大旋轉(zhuǎn)阻尼器的阻尼時(shí),通過(guò)正向轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿,驅(qū)動(dòng)桿帶動(dòng)環(huán)形塊朝模型方向移動(dòng),環(huán)形塊則帶動(dòng)推動(dòng)塊同步移動(dòng),通過(guò)推動(dòng)塊擠壓密封板,使密封板伸入第二溢流孔內(nèi)進(jìn)行封閉,減小粘性液體的溢流速度,達(dá)到增大阻尼的目的;由于溢流孔沿轉(zhuǎn)軸軸向均勻分布,隨著推動(dòng)塊的移動(dòng),第二溢流孔逐漸封閉,使阻尼增大更為精確;當(dāng)需要減小旋轉(zhuǎn)阻尼器的阻尼時(shí),則通過(guò)反向轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿即可。

13、本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述,并且在某種程度上對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的,或者本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。



技術(shù)特征:

1.一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置,包括對(duì)稱設(shè)置于風(fēng)洞內(nèi)的架體,其特征在于:所述架體的相向端均設(shè)置有水平的導(dǎo)軌,所述導(dǎo)軌中部與架體轉(zhuǎn)動(dòng)連接;所述導(dǎo)軌之間設(shè)置有兩組模型,所述模型兩端均可拆卸連接有同軸線的連接臂,所述連接臂上均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有端板,所述端板上均設(shè)置有與連接臂連接的旋轉(zhuǎn)阻尼器;所述端板均套設(shè)有支撐框架,所述端板兩端與支撐框架之間連接有限位鋼絲,所述支撐框架相反端上設(shè)置有與導(dǎo)軌滑動(dòng)連接的調(diào)節(jié)座,所述端板與支撐框架之間懸掛有支撐彈簧,所述端板與支撐框架之間還設(shè)置有豎向阻尼器;所述支撐框架上設(shè)置有用于檢測(cè)模型振動(dòng)的激光位移傳感器,所述支撐框架上還設(shè)置有用于檢測(cè)模型表面氣動(dòng)力數(shù)據(jù)的壓力掃描閥。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:所述豎向阻尼器包括設(shè)置于支撐框架上的缸體、與缸體滑動(dòng)連接的活塞桿,缸體內(nèi)設(shè)置有粘性流體;所述活塞桿的一端與端板連接,所述活塞桿的另一端設(shè)置有位于缸體內(nèi)的塞板,所述塞板上圓形陣列分布有若干第一溢流孔,所述第一溢流孔側(cè)壁上均開(kāi)設(shè)有朝向活塞桿的滑槽,所述滑槽內(nèi)均滑動(dòng)連接有用于封閉第一溢流孔的封閉板,所述封閉板與滑槽之間設(shè)置有彈性復(fù)位件;所述活塞桿內(nèi)部開(kāi)設(shè)有同軸線的凹腔,所述凹腔與滑槽之間均連通,所述凹腔內(nèi)設(shè)置有用于推動(dòng)封閉板滑動(dòng)的調(diào)節(jié)桿。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:所述調(diào)節(jié)桿螺紋連接于凹腔內(nèi),所述調(diào)節(jié)桿端部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有與凹腔滑動(dòng)連接的連接柱,所述連接柱周側(cè)設(shè)置有若干組平行于連接柱的凸起,所述每組凸起中凸起的長(zhǎng)度沿連接柱周向遞減,且凸起遠(yuǎn)離端板的一端齊平,凸起另一端的端面則弧形設(shè)置;所述凹槽側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有與凸起配合的導(dǎo)向槽;所述活塞桿側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有用于轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)桿的調(diào)節(jié)槽;所述封閉板朝向連接柱的端部為傾斜設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)阻尼器包括設(shè)置于端板上的殼體、與殼體同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接的轉(zhuǎn)軸,所述轉(zhuǎn)軸兩端均伸出殼體,轉(zhuǎn)軸的一端與連接臂連接,所述殼體內(nèi)設(shè)置有粘性流體;所述殼體內(nèi)壁對(duì)稱設(shè)置有與轉(zhuǎn)軸相接觸的隔板,所述轉(zhuǎn)軸兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有壓板,所述壓板與隔板呈矩形分布,所述壓板上設(shè)置有若干沿轉(zhuǎn)軸軸向均勻分布的第二溢流孔。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:所述第二溢流孔側(cè)壁上均設(shè)置有朝向轉(zhuǎn)軸的通槽,所述通槽內(nèi)均滑動(dòng)連接有密封板,所述密封板與通槽之間同樣設(shè)置與彈性復(fù)位件;所述轉(zhuǎn)軸的另一端中空且同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接有驅(qū)動(dòng)桿,所述驅(qū)動(dòng)桿上螺紋連接有環(huán)形塊,環(huán)形塊兩側(cè)固定有用于推動(dòng)密封板的推動(dòng)塊,所述推動(dòng)塊朝向連接臂的一端弧形設(shè)置,所述轉(zhuǎn)軸內(nèi)壁上設(shè)置有容納推動(dòng)塊的容納槽。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種考慮氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用的雙幅橋梁實(shí)驗(yàn)裝置,屬于橋梁實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,包括對(duì)稱設(shè)置于風(fēng)洞內(nèi)的架體,架體的相向端均設(shè)置有水平的導(dǎo)軌,導(dǎo)軌中部與架體轉(zhuǎn)動(dòng)連接;導(dǎo)軌之間設(shè)置有兩組模型,模型兩端均可拆卸連接有同軸線的連接臂,連接臂上均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有端板,端板上均設(shè)置有與連接臂連接的旋轉(zhuǎn)阻尼器;端板均套設(shè)有支撐框架,端板兩端與支撐框架之間連接有限位鋼絲,支撐框架相反端上設(shè)置有與導(dǎo)軌滑動(dòng)連接的調(diào)節(jié)座,端板與支撐框架之間懸掛有支撐彈簧,端板與支撐框架之間還設(shè)置有豎向阻尼器;本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置無(wú)法模擬氣彈和阻尼效應(yīng)耦合作用下的雙幅橋梁。

技術(shù)研發(fā)人員:陳增順,王殿永,趙智航,曹海清,曾銀勇,武金巍,許葉萌
受保護(hù)的技術(shù)使用者:重慶大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2024/10/21
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